微動力一體化污水處理裝置

生物膜-膜生物反應器的概念
生物膜法
生物膜法是利用附著在填料或載體上生長、繁殖的細菌、原生動物、后生動物等微生物形成的生物膜處理廢水。主要有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化、生物流化床等，目前已經廣泛的應用在各個領域的廢水處理中。
膜生物反應器
膜生物反應器是膜技術和活性污泥法相結合的一種廢水處理技術。在反應器中可以維持高的生物量，實現水力停留時間和污泥停留時間相分離以及產生的污泥量少，處理效率高，出水水質好，設備緊湊，占地面積小等優點。目前對膜生物反應器的研究已經相當成熟，并且已經廣泛應用在各個領域的廢水處理中。

生物膜-膜生物反應器
生物膜-膜生物反應器(BMBR)是將膜分離與生物膜法技術相結合的一種新型廢水處理工藝，是一種既能控制污染又能實現廢水資源化的新興技術。該工藝技術對污染物的去除作用主要是依靠附著在載體上生長的微生物來完成，截留作用主要體現在膜以及膜上面形成的濾餅層的過濾作用上。廢水中的有機污染物的降解主要由三部分組成：一是附著在載體和少量膜組件上的生物膜的降解作用;二是生物反應器內懸浮微生物對有機物的降解作用;三是利用膜對有機大分子的截留作用，這樣有機大分子與微生物接觸反應的時間就更長，更能被有效的降解去除。目前，BMBR還處于實驗研究階段，國內外對此的報道尚不多。
生物膜-膜生物反應器的原理及特點
微動力一體化污水處理裝置工作原理
BMBR是在膜生物反應器內投加填料或培養形成顆粒污泥，微生物在填料表面附著生長形成生物膜，廢水攜帶著污染物和氧氣流過生物膜時，廢水中溶解氧被消耗，有機污染物被生物膜上的微生物吸收降解使廢水得以凈化;微生物不斷生長繁殖，生物膜也不斷增厚，增厚到一定程度時，在生物膜內形成缺氧或厭氧層，為生物脫氮、除磷提供條件;通過在反應器底部曝氣，使生物膜受到水的剪切力不斷脫落更新，處理后的廢水經過膜組件分離后排放。曾做過兩段式生物膜-膜生物反應器處理廢水的試驗，結果顯示BMBR運行穩定后出水水質好，COD、氨氮、TP去除效率分別為95%、80%、60%以上。利用好氧顆粒污泥-MBR處理合成廢水，結果表明，當進水總有機碳為56.8~132.6mg/L，氨氮為28.1~38.4mg/L時，TOC、氨氮、總氮的去除率分別84.7%~91.9%，85.4%~99.7%，41.7%~78.4%。

生物膜-膜生物反應器的優點
(1)BMBR綜合了生物膜法和MBR的優點。反應器內由于填料的加入，使得懸浮污泥的濃度降低，改善了膜的通量、降低了膜的阻力、在一定程度上減緩了膜的污染，使膜的運行周期更長，減少了膜的清洗次數，降低處理工藝的動力消耗。
(2)SS的去除率較好。生物膜法中如果厭氧層過厚，生物膜脫落后會產生大量的非活性的細小懸浮物分散于水中，使出水的澄清度降低，而BMBR由于膜分離設備的截留作用可以有效解決這個問題。
(3)有較好的脫氮、除磷效果。硝化菌是化能自氧菌，在混合培養的活性污泥中無法與異養菌競爭，所以在MBR中脫氮效果并不是很好，而投加了填料的BMBR可以承載大量的生物量，有利于世代時間較長的硝化菌生長，而且由于BMBR中形成了厭氧環境，脫氮效果會有所提高。
(4)由于生物膜上的微生物種類豐富，載體的添加可以給微型動物提供了相對穩定的生長環境，存在相當數量的原生動物和后生動物，組成較長的食物鏈，所以生物膜膜生物反應器產生的污泥量少。
微動力一體化污水處理裝置生物膜-膜生物反應器的缺點
BMBR和MBR一樣同樣具有以下2個缺點：(1)膜污染問題，沒有有效的清洗技術。膜污染速率隨著溫度的下降而呈現加劇趨勢。(2)膜的制造成本高。
生物膜-膜生物反應器的研究進展
將MBR用于廢水處理的研究以后，許多學者相繼對MBR進行了大量的實驗研究并開發了多種MBR的變形新工藝，如分離式MBR、厭氧式MBR、一體式MBR等。20世紀90年代以后，MBR得到了迅猛的發展，1995年以后MBR在國外尤其是在美國、日本、加拿大等國進入了實際應用階段。隨著MBR在實際運行中膜污染的問題出現，有的學者在研究此問題時指出，在MBR中，由于膜組件與活性污泥混合液的直接接觸，在膜組件表面生長出生物膜是不可避免的，也就是說膜污染的問題是不可避免的，膜污染在導致膜通量下降的同時也使出水水質變差，但是當時都未對此進行深入的探討，直至后來BMBR的提出。一些學者認為將膜分離技術和生物膜法相結合，將會有更大的優勢。BMBR工藝早是日本科研人員針對低濃度氨氮廢水處理提出的新工藝。澳大利亞新南威爾士大學膜與分離中心的FaneAG曾采用生物濾池與分離式膜分離設備相結合處理生活廢水，取得了很好的處理效果。在膜分離技術與生物膜相結合的BMBR方面，國內哈爾濱工業大學較早做此方面的工藝研究。

兩段活性污泥法，簡稱AB法。該法把污水管道、污水處理廠視為一個污水處理系統。其工藝特點是：不設初淀池，A段高負荷，B段低負荷，A、B兩段污泥分別回流，充分利用污水管道中的微生物，為不同時期生長的優勢微生物種群創造良好的環境條件，讓其充分發揮作用，耐沖擊負荷能力強，處理效果穩定。其主體工藝流程為：原污水→格柵→頂曝氣調節池→A段曝氣池→A段沉淀池→B段曝氣池→B段沉淀池→排放該類設備，采用自吸式射流曝氣機、無支架的污泥懸浮型生物填料、側向流坡形斜板沉淀池等先進技術。BOD5去除率為90%，COD去除率為80%。
生活污水處理工藝
怎樣處理生活污水，我們著重介紹一種處理工藝：
本工程擬采用調節池—一體化污水處理設備—過濾—消毒的工藝流程。
污水經格柵截留大顆粒污物后流入調節池，調節池采用曝氣式，以均衡水質水量，并通過曝氣攪拌避免污物沉淀。調節池后部設缺氧池，好氧處理采用兩級生物接觸氧化。

生物接觸氧化是處理流程中重要的部分，大量有機物在這里被細菌好氧降解。采用多級分段式接觸氧化，形成逐級負荷遞減系統，使接觸氧化在去除率、抗沖擊負荷、出水水質等方面更具優勢和可靠性。
MBR膜地埋式生活污水處理設備生物接觸氧化出水再經過過濾、消毒，即可完成深度處理中水回用。
為了達到排放要求，處理工藝采用以生化處理A/O法為主處理的二級處理法A/O工藝，即缺氧—好氧污水處理工藝，該工藝具有適應能力強，耐沖擊負荷，高容積負荷，不產生污泥膨脹，排泥量少，脫氮效果較好等特點，特別適合于中小型污水處理站選用。A/0工藝由缺氧池和好氧池串聯而成，在去除有機物的同時可以取得良好的脫氮效果。該工藝的顯著特點是將脫氮池設置在除碳過程的前部，即：先將污水引入缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機物作為碳源，將回流混合液中的大量硝態氮（NO—x-N）還原成N：，從而達到脫氮的目的；污水接著進入好氧池，大部分有機物在此得到消化降解，好氧池后設置二沉池，部分沉淀污泥回流至缺氧池，以提供充足的微生物，同時將好氧池內混合液回流至缺氧池，以保證缺氧池有足夠的硝酸鹽。
缺氧池一般采用上流式污泥床反應器的形式，設計水力停留時間為2—4小時，池底為污泥床，污泥床厚度通常控制在l一1．2m之間，進水系統可采用脈沖進水中阻力布水系統，底部設布水管，運行時污泥呈懸浮狀態。污泥床平均濃度為30—359／L，污泥負荷為O．30—0．35kgBOD，（kgMLSs·d），污水中DO濃度小于0．2m∥Lo

好氧池是利用污水中的好氧微生物在有游離氧（分子氧）存在的條件下，消化、降解污水中的有機物，使其穩定化、無害化的處理裝置。好氧池一般為接觸氧化池的形式，池內設置有填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經填料。微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面，一部分則以絮狀懸浮于水中，因此它兼有生物濾池和活性污泥法的特點。接觸氧化池中微生物所需的氧通常由人工曝氣供給。