江西省九江市生活污水處理一體化設(shè)備

污水處理核心工藝介紹

1、工藝原理

在一種流體相內(nèi)或兩種流體相之間，有一薄層凝聚相物質(zhì)將流體相分隔成兩部分。該薄層物質(zhì)就是所謂的“薄膜”，簡稱“膜”。當(dāng)一定的推動力作用于膜兩側(cè)時，膜能按照物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)使物質(zhì)進(jìn)行分離。

膜-生物反應(yīng)器是一種膜技術(shù)和污水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的廢水處理新工藝，與傳統(tǒng)工藝相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）、置于MBR池內(nèi)的平板膜組件取代了傳統(tǒng)的沉淀池，達(dá)到泥水分離的效果。此外，膜組件不僅能夠高效地進(jìn)行固液分離，而且出水性質(zhì)不再依賴于活性污泥的沉降特性，克服了常規(guī)活性污泥法中容易發(fā)生污泥膨脹的弊端，系統(tǒng)的操作比常規(guī)污水處理工藝大為簡化。出水水質(zhì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，出水懸浮物和濁度接近于零，可以直接排放或進(jìn)行回用。

2）、生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積小。

3）、有利于增殖緩慢的微生物（如硝化細(xì)菌）的截留和生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高。也可增加一些難降解有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時間，有效地將分解難降解有機(jī)物的微生物滯留在反應(yīng)器內(nèi)，有利于難降解有機(jī)物降解效率提高。

4）、膜-生物反應(yīng)器一般都在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費(fèi)用。

5）、采用化學(xué)加藥除磷方式，針對除磷問題，將化學(xué)除磷和膜分離原理進(jìn)行優(yōu)化組合，強(qiáng)化了除磷效果，減少了化學(xué)藥劑投加量，有效克服了吸附法和化學(xué)法的缺點(diǎn)，減少了排泥量。

6）、易實(shí)現(xiàn)自動控制，操作管理方便。

江西省九江市生活污水處理一體化設(shè)備

生活污水一體化處理設(shè)備工藝設(shè)計

設(shè)計流程

3、工藝流程介紹

本污水處理設(shè)備自調(diào)節(jié)池進(jìn)水至膜出水。

其中各處理單元的功能如下：

調(diào)節(jié)池：均勻水質(zhì)和水量，抵御水質(zhì)、水量對處理設(shè)備造成的沖擊負(fù)荷。

缺氧池：利用微生物降解有機(jī)物，同時進(jìn)行反硝化，達(dá)到去除總氮的目的。

MBR池：通過微生物代謝活動，去除水中有機(jī)污染物；設(shè)置曝氣管，除供給微生物活動所需要的氧氣，還對膜面進(jìn)行沖刷，有效控制膜污染；

膜單元：進(jìn)行分離作用，去除懸浮顆粒物、病菌等有害微生物；

除磷系統(tǒng)：通過投加化學(xué)藥劑，達(dá)到去除總磷的目的；

化學(xué)清洗系統(tǒng)：當(dāng)平板膜組件受到污染時對其進(jìn)行在線化學(xué)清洗；

加藥消毒系統(tǒng)：對膜出水進(jìn)行加藥消毒，保證出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；

污泥處理：污泥經(jīng)濃縮脫水后排放至化糞池。

4、污泥處理工藝選擇

傳統(tǒng)污泥處理工藝一般都適用于具有一定規(guī)模的污水處理廠或配套大型污水處理設(shè)施，由于本項目處理規(guī)模較小，且MBR工藝本身污泥產(chǎn)率系數(shù)低，污泥產(chǎn)量少，因此選擇占地面積小，處理效果好的平板膜污泥同步濃縮消化（MSTD）技術(shù)，配套主體MBR工藝，實(shí)現(xiàn)污泥減量90%以上。

MSTD技術(shù)，是將每日產(chǎn)生的剩余污泥全部集中在反應(yīng)器內(nèi)，通過膜將剩余污泥中的水分過濾，實(shí)現(xiàn)污泥的體積減量；同時利用微生物和后生動物的活動，實(shí)現(xiàn)污泥的消化和減量，zui終實(shí)現(xiàn)污泥的總量消減。

生物好氧流化器優(yōu)點(diǎn)

1、在典型城鎮(zhèn)污水進(jìn)水水質(zhì)條件下，反應(yīng)器容積負(fù)荷可達(dá)7～13kgCOD/m³d，當(dāng)進(jìn)水COD為400～1000mg/L，COD去除率為80%～90%；
2、占地為傳統(tǒng)污水處理工藝的40%～50%，并大大降低操作管理強(qiáng)度。

3、BFBR生物好氧流化器在保持傳統(tǒng)三相流化床所具有的反應(yīng)器內(nèi)混合性能好、傳質(zhì)速率快、生物量大、有機(jī)負(fù)荷高等優(yōu)點(diǎn)的同時，解決了傳統(tǒng)三相流化床所存在的問題。

4、可控制生物膜厚度的過度增長：在傳統(tǒng)三相生物流化床中，為了防止載體的流失，反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流速較低,流體的剪切力不能有效地控制生物膜過度增長。而BFBR生物好氧流化器由于氣、液、固在升流區(qū)和降流區(qū)之間的高速循環(huán)流動，流體造成的剪切作用可有效地控制生物膜厚度，避免過厚的生物膜引起內(nèi)傳質(zhì)阻力增大，可使循環(huán)式流化床中生物膜保持較高的活性。

5、載體流失量小：由于反應(yīng)器中的載體分離器可有效地截留生物載體，防止了載體的流失。

6、載體流化性能好：傳統(tǒng)三相生物流化床為保證載體的充分流化，在不進(jìn)行回流的情況下必須采用較大的高徑比。而BFBR生物好氧流化器只要升流管直徑合適，就可實(shí)現(xiàn)良好的載體流化。同時，載體在升流區(qū)和降流區(qū)之間循環(huán)流動，所受到的摩擦、剪切力基本相同，不存在傳統(tǒng)三相流化床中的載體分層現(xiàn)象，載體流化具有較好的均勻性，這對于生物膜的良好生長十分有利。

7、氧的轉(zhuǎn)移效率高：傳統(tǒng)三相生物流化床內(nèi)氣體全部從反應(yīng)器頂部逸出，而在BFBR生物好氧流化器中，液體在升流管和降流管之間循環(huán)流動，循環(huán)液體將升流管中一些小氣泡挾帶進(jìn)入降流管，使氣-液接觸時間延長，故充氧效率較高。

8、BFBR生物好氧流化器由于取消了升流區(qū)和降流區(qū)之間的過渡管段，使結(jié)構(gòu)更合理，因此具有流動阻力小、供氣量小、運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，反應(yīng)器起動流化方便，減小了操作運(yùn)行的復(fù)雜性，并減小了所占空間及地面。

9、處理效果好

COD去除效果：

一般說來，BFBR生物好氧流化器出水COD濃度可≤100mg/L；當(dāng)進(jìn)水的COD濃度在400～1000mg/L時，COD去除率為80%～90%；本工藝中，BFBR生物好氧流化器有效容積為10m³，水力停留時間為2h，進(jìn)水CODcr濃度設(shè)計為400mg/L，出水CODcr濃度為50mg/L，CODcr去除率為87.5%。

氨氮的去除效果：

    若BFBR生物好氧流化器采用具有缺氧--好氧脫氮功能的反應(yīng)器，當(dāng)進(jìn)水為典型生活污水時，出水NH₃-N濃度可達(dá)到GB8978—1996一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

SS的去除效果

    反應(yīng)器中固液分離裝置對SS有較高的去除效率，能夠使反應(yīng)器出水SS控制在70mg/L以下。

TP的去除效果

    反應(yīng)器對TP的去除是微生物新陳代謝和排泥共同作用的結(jié)果。TP去除率的平均值為50％。

同步化學(xué)強(qiáng)化除磷

    若在反應(yīng)器內(nèi)投加鐵鹽進(jìn)行化學(xué)除磷后,出水的TP平均濃度為0.88mg/L，總?cè)コ蕿?5％；

    若在反應(yīng)器內(nèi)投加鋁鹽進(jìn)行化學(xué)除磷后,出水的TP平均濃度為0.84mg/L，總?cè)コ蕿?/span>86％。

生物脫氮除磷

污水脫氮除磷可供選擇的處理方法通常有生物處理法及物理化學(xué)法兩大類。國外從六十年代開始曾系統(tǒng)地進(jìn)行了脫氮除磷的物化處理方法研究，結(jié)果認(rèn)為物化法的特點(diǎn)是耗藥量大、污泥產(chǎn)量多、運(yùn)行費(fèi)用高等，因此，城市污水處理廠一般不*采用。從七十年代以來，國外開始研究并逐步采用活性污泥法生物脫氮除磷。我國從八十年代初開始研究生物脫氮除磷技術(shù)，在八十年代后期逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)化流程，目前，國內(nèi)新建及改擴(kuò)建的污水處理工程大多數(shù)都采用活性污泥法生物脫氮除磷工藝。

生物脫氮基本原理：污水中的有機(jī)氮、蛋白氮等在好氧或無氧條件下首先被氧化或水解轉(zhuǎn)化為氨氮，然后在好氧自養(yǎng)硝化菌的作用下氧化為硝酸鹽氮，此階段稱為好氧硝化。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并由存在的碳源提供電子及質(zhì)子，硝態(tài)氮作為電子受體，使硝態(tài)氮還原成氮?dú)鈴奈鬯幸莩觯穗A段稱為缺氧反硝化。

在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源濃度。生物脫氮系統(tǒng)中，硝化菌增長速度較緩慢，所以，要有足夠的污泥齡。反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進(jìn)行，并且要有充足的碳源作為電子供體，才可促使反硝化作用的順利進(jìn)行。

按照上述原理，要進(jìn)行污水的生物脫氮，必須具有缺氧/好氧過程，可組成缺氧池和好氧池；也可在一座生物池的不同階段創(chuàng)造缺氧、好氧環(huán)境；即都需要有缺氧/好氧（A_N/O）系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計中需要控制的幾個主要參數(shù)就是足夠長的污泥齡和進(jìn)水的碳氮比。

生物除磷基本原理：生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機(jī)物（VFA），并轉(zhuǎn)化為PHB（聚B羥丁酸）儲存起來。當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)入好氧條件時就降解體內(nèi)儲存的PHB產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和過量吸收污水中溶解的磷以儲存能量，形成含磷量高的污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。

影響生物除磷的因素是要有厭氧條件（混合液中既無溶解氧DO=0，也無結(jié)合氧－如硝酸鹽），同時要有可快速降解的有機(jī)物，BOD₅/P比值恰當(dāng)。生物除磷系統(tǒng)一般要求較短的污泥齡，以便使含磷污泥快速排出系統(tǒng)。

按照上述原理，要進(jìn)行生物除磷必須具備厭氧過程，如在生物脫氮系統(tǒng)前設(shè)置一個厭氧池，這樣就形成A²/O系統(tǒng)，即厭氧-缺氧-好氧生物脫氮系統(tǒng)。

本項目生物脫氮除磷的可行性：根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求可知，本工程有較高的除磷脫氮要求，因此，分析進(jìn)廠污水生物脫氮除磷的可行性是十分必要的。

BOD₅：N：P的比值是影響生物脫氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率隨著BOD₅/N和BOD₅/P比值的增加而增加。

BOD₅/TN值是鑒別能否采用生物硝化工藝的主要指標(biāo)。因?yàn)椋挥薪?jīng)過生物硝化以后，將污水中的氨氮通過生物硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硝酸氮，才能進(jìn)行后續(xù)的生物反硝化（脫氮）反應(yīng)。對于活性污泥系統(tǒng)，由于硝化菌的比增長速率低，世代期長，如果泥齡較短，將使硝化菌來不及大量增殖，就從系統(tǒng)中排出。為使活性污泥系統(tǒng)得到良好的硝化效果，就必須有較長的泥齡。活性污泥中硝化菌的比例與污水的BOD₅/TN值有關(guān)，這是因?yàn)楫a(chǎn)率不同，以及在活性污泥系統(tǒng)中異養(yǎng)菌與硝化菌競爭底物和溶解氧，使硝化菌的生長受到抑制。