一體化生活污水處理成套設備

一體化生活污水處理成套設備；逄總

工藝原理
污水連續經過MBBR反應器內的懸浮填料并逐漸在填料內外表面形成生物膜，通過生物膜上的微生物作用，使污水得到凈化。填料在反應器內混合液回旋翻轉的作用下自由移動：對于好氧反應器，通過曝氣使填料移動；對于厭氧反應器，則是依靠機械攪拌。
目前，國內外已對MBBR工藝進行了多項試驗性研究，并在實際應用中取得了較好的效果。由于MBBR可減少現有污水處理系統的體積，易于在現有污水處理廠礎上升級，且處理效果好，歐洲、美國、日本、新西蘭以及我國均建有MBBR型污水處理廠。

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在MBBR法中，懸浮填料是其核心部分，具有*的優點：
⑴懸浮填料在不曝氣時浮于水的表面，無須固定支架支撐，這是反應池的安裝和維修變得很方便；當曝氣時，生長了生物膜的填料密度因與水接近，填料依靠曝氣的攪拌作用，處于流化狀態，這不僅使污水與填料上的生物膜廣泛而頻繁多次地接觸，而且填料在流化過程中切割分散氣泡，使布氣趨于均勻，氧利用率也得到了提高，由此產生的固、液、氣的三相充分接觸混合和碰撞，增大了傳質面積，提高了傳質效率，強化了傳質過程，因此，在達到一定的污染物去除率情況下，污水在池內的停留時間更短，同時，即使有了沖擊負荷，也可以很快的恢復處理效果。另外，懸浮填料受到氣流、水流的沖刷，老化的膜能夠自動脫落，保證了膜的活性，促進了新陳代謝，而且在反應池中水流化的填料還可能大量生長絲狀菌，既可利用絲狀菌高效降解有機物的功能，使出水水質改善，又無污泥膨脹之虞。
MBBR工藝適用于中小型生活污水和工業有機廢水處理，特別是一體化和地埋式污水處理裝置。
MBBR工藝是由挪威Kaldnes Mijecpteknogi公司與SINTEF研究機構聯合開發的一種污水處理工藝，其吸收了傳統流化床和生物接觸氧化法兩種工藝的優點，具有良好的脫氮除磷效果。目前，該工藝在國外已成功應用于工業廢水和生活污水的處理，但在我國應用還較少。
MBBR是活性污泥和生物膜法的聯合工藝，取二者之長，避二者之短。和MBBR工藝相比：①好氧生物濾池不能充分利用池容；②生物轉盤經常出現機械設備問題；③淹沒式生物濾池難以使負荷均勻分布在載體的表面；④由于需要反洗，顆粒介質生物濾池不能連續工作；⑤流化床不穩定。與多數的生物膜反應器相比，，MBBR克服了這些缺點，利用了整個池容，和活性污泥反應器一樣；與活性污泥反應器相比，它不需要污泥回流，和生物膜反應器一樣。生物膜在整個反應器內自由流化的載體上生長，在反應器得出流處用格柵將載體截流在反應器內。因為不需要污泥回流，只有剩余的微生物需分離，這就比活性污泥法有很大的優勢。
關于MBBR污水的生物膜法既是古老的，又是發展中的工藝。迄今為止，已經有多種生物膜法在使用，如好氧生物濾池、生物轉盤、淹沒式生物濾池，顆粒介質生物膜、流化床等，懸浮載體生物膜法有稱懸浮填料移動床工藝，是在20世紀90年代中期得到開發和應用的，它是吸收了傳統的流化床和生物接觸氧化法兩者的優點而成的一種高效的污水處理方法。其核心部分就是以比重接近于水的懸浮填料鐘投加到曝氣池中作為微生物的活性載體，依靠曝氣池內的曝氣和水流的提升作用處于流化狀態，它是懸浮生長的活性污泥法和附著生長的生物膜法相結合的一種工藝。以以往的填料不同的是，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸，因此被稱為“移動的生物膜”。

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1.1具有生物膜法所具有的優點
參與凈化反應微生物的多樣化，微生物專性更強；生物的食物鏈長，正是因為在生物膜上形成的食物鏈長于活性污泥上的食物鏈，在生物膜處理系統內產泥量也少于活性污泥處理系統，據報道由于懸浮填料一般比表面積都較大，附著在填料表面及內部生長的微生物數量大、種類多，因此污泥濃度可達普通活性污泥法的污泥濃度的5-10倍，曝氣池污泥總質量濃度zui高可達30-40g/L，并且在填料單元內可以形成從細菌-原生動物-后生動物的食物鏈；能夠存活世代時間較長的微生物，這是因為在生物膜處理法中，生物固體平均停留時間與水力停留時間無關，時代時間較長的化菌和亞化菌也能得以繁衍、增殖；由生物膜上脫落下來的生物污泥，所含的動物成份很多，比重較大，而且污泥顆粒個體較大，污泥的沉降性良好，易于固液分離，系統的處理效果不太依賴微生物的分離；能夠處理低濃度的污水；活性污泥處理系統在原污水的BOD值*低于50-60mg/L，將影響活性污泥的絮凝體的形成和增長，凈化功能降低，處理水質下降。但是，生物膜處理法對低濃度污水，也能取得較好的處理效果。
1.2與活性污泥法及其它生物膜法相比
⑵維護管理方便。由于填料比重與水接近，只需要很少的氣量即可使其均勻懸浮于水中。使用時無需填料支架，只需在曝氣池出水處設置柵網攔截，靠曝氣水流將其回流至池前端，可節省投資，且投配、更新更方便。另外操作者不用像管理活性污泥法系統那樣，擔心污泥回流比、排除剩余污泥量及污泥膨脹等問題，因此，操作簡單，工作量也少。
⑶填充率易選擇。30%-50%（體積比）的填料在曝氣池中流化良好。對于懸浮填料只要沖氧能力許可并保證其自由懸浮，可以根據需要選擇填充比率。
垃圾滲濾液的成分復雜，有機物和氨氮都很高，是一種很難處理的廢水。M.X.Loukidou用MBBR和SBR聯合公一堆垃圾滲濾液進行了處理：正常運行時，好氧和缺氧交替運行，每天3次，HRT為20天，為了提高化反應，HRT在個操作循環周期的zui后階段增至24天。在第1天運行周期，COD去除率平均為65%，BOD的去除率為95%，在后來的運行階段，本可以達到*消化；運行穩定時對色度和濁度也有很好的去除效果；磷的去除率大約為65%。瑞典的U.welander等人采用2階段MBBR以缺氧的方式運行反化和去除外加碳源，900L，填充率為40%，加入乙酸作為外加碳源，加入保持磷的含量在10g/m3左右。個反應器運行穩定時，可以達到*消化，第二個反應器可達到*反化。

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1 MBBR工藝原理及特點
2.1 處理高負荷污水
MBBR工藝在高負荷條件下性能穩定，可多級聯用處理污水。如可將3個MBBR連接使用處理肉類加工廢水，個反應器的COD負荷高達10kg/m3,HRT約為4h，TCOD去除率為50%～75%；第二個和第三個反應器的總HRT為4～13h，TCOD去除率為75%、SCOD去除率為70%～88%，有機物去除率與有機負荷呈線性關系。
季民等采用厭氧復合床生物膜反應器處理高濃度有機廢水實驗，取得了良好效果。在進水COD為5300～20140mg/L、COD容積負荷為5.38～20.62kg/m3·d、HRT為0.98d的操作條件下，COD去除率>90％。
垃圾滲濾液的成分復雜，有機物濃度較高，是一種很難處理的廢水，M.X.Loukidou采用MBBR和SBR聯合工藝對垃圾滲濾液進行了處理，載體使用聚酯和顆粒活性炭，該工藝對污染物同時具有物理、化學和生物降解作用，可有效去除垃圾滲濾液的有機物、色度和濁度。
2,3-二甲是一種環狀結構且有毒不易降解的有機物，在生產染料和甲滅酸工廠排出的廢水中，含有大量該物質。邢國平等采用循環MBBR對該廢水進行處理，當HRT較短時，氨氮的去除率較大，因為主要發生的是微生物的耗熏且氨氮的去除率與其容積負荷成反比。 3 MBBR工藝在運行中易出現的問題
3.1 MBBR反應器的流化態
反應器中的填料依靠曝氣和水流的提升作用處于流化狀態，在實際操作中，經常出現由于整個池內進氣分布不均勻而導致局部填料堆積的現象。因此需通過池型作水力特性計算來改進進氣管路的布置和優化池內曝氣頭的分布，再根據實際的曝氣情況調節各曝氣頭上緊固墊的螺母松緊程度，調節單個曝氣頭的曝氣量。除保證池內出水端具有較大曝氣量，以便使整個池內填料呈均勻流化狀態外，還可以采用穿孔曝氣管，便于使池四邊和四角進氣分布均勻。反應器的構造在很大程度上決定了它的水力特性。試驗表明，反應器的長深比為0.5左右時有利于填料*移動，或者通過導流板的強制循環來解決池內死角的問題，這樣能使氣水比降到4：1左右。在實際工程設計時應通過大量試驗來優化反應器的構造和水力特性，降低能耗，進一步提高MBBR的經濟效益。
3.2 填料格柵板
為了防止填料隨處理水流失，移動床生物膜反應池的出水口要設置格柵板。但在運行調試過程中易出現格柵爾的問題，在實驗室采用鉆孔塑料板作格柵時也出現了大團懸浮污泥將出水格柵板堵死的情況。雖然通過加強對出水區格柵處進行曝氣，可以防止填料對格柵的爾，但對于懸浮污泥的附著問題，只能從格柵的材料和間距上解決，如選擇光滑吸附性小的材料，間隙在保證能截留填料的前提下盡量加大，使其不易被懸浮物質附著等，這需要在實驗和實際工程操作中不斷改進，以避免該問題影響整個污水處理系統的正常運行。

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