MBR膜生活污水处理系统

活性污泥的结构
在活性污泥工艺中，将千万个细菌结合在一起形成絮凝体状的细菌称为菌胶团细菌。菌胶团细菌在活性污泥中具有十分重要的作用，只有在菌胶团发育良好的条件下，活性污泥的絮凝、吸附及沉降等功能才能正常发挥。形成絮体的细菌在处理过程中起着非常重要的作用，它们有助于从处理过的废水中分离污泥。
通过对活性污泥中种群动态学的研究，人们认识到，活性污泥中的菌胶团细菌和丝状菌形成一个共生的微生物体系。当活性污泥中的菌胶团细菌和丝状菌处于平衡状态时，丝状菌作为污泥絮体的骨架，菌胶团细菌附着在其表面，形成结构紧密、沉降性能良好的污泥絮体。
随着絮体尺寸增大到某一临界值后，絮体内部条件不利于菌胶团细菌和丝状菌的繁殖，丝状菌伸展出来，沉降性能开始变差。后来，污泥絮体开始解体，污泥的沉降性能更差。破碎后的小指状污泥又利于菌胶团细菌的生长，此时扩散能力改善，菌胶团细菌又可直接从溶液中吸取营养和基质，故又可出现菌胶团细菌和丝状菌的生长平衡状态，如此完成絮体形态上的一个循环。

由此可见，菌胶团细菌和丝状菌的共生体系是一种接近于自然界的混合培养体系，存在着这两类微生物之间在时间和空间上的动态生态学的相互作用。在该体系中，丝状菌的重要作用有：
(1)保持污泥絮体的结构，形成沉淀性能良好的污泥从Seagin等人关于絮体结构的学说中可知，由丝状菌形成污泥絮体的骨架，这对于保证污泥絮体的强度有很大作用；若缺少丝状菌,则污泥絮体强度降低，抗剪力变差，往往会造成出水的混浊。
⑵高的净化效率，低的出水浓度从动力学参数方面比较，丝状菌的Ks及μmax均比菌胶团的低，而按莫诺德(Monod)方程，由于菌胶团的Ks,、μmin大于丝状菌的，因而菌胶团的Smin值也高于丝状菌的；可见在丝状菌存在（但不是大量存在）的条件下可以获得高质量、低浓度的出水，从而保证了净化效果。
(3)保持丝状菌和菌胶团菌的共生关系从大量的实际工程运转资料可以得出，活性污泥中丝状菌含量太高或太低均不适宜。前者虽能使出水浓度低，但沉淀性能差；后者沉降性能好，但出水中含有较多的细小悬浮物。
但如果采用一定的方法，使曝气中的生态环境有利于选择性地发展菌胶团细菌，应用生物竞争的机制抑制丝状菌的过度生长和繁殖，从而利于控制污泥膨胀的发生发展，称之为环境调控。总之，废水处理的终目标是出水清澈、沉降性能好，为实现这一目标，应合理地控制丝状菌，使其在一个合理的范围之内。
活性污泥的功能
活性污泥中存在大量的腐生生物，其主要功能是降解有机物。细菌是有机物的净化功能中心。同时，活性污泥中还存在硝化细菌与反硝化细菌。其在生物脱氮中起着非常重要的作用。尤其在废水中氮的去除日益受到重视的形势下，这两类菌及它们之间的关系就显得更重要了。
进行硝化作用的微生物有：

(1)亚硝化细菌和硝化细菌，它们均为化能自养菌，专性好氧，分别从氧化NH3和N02-的过程中获得能量，以C02为唯yi碳源，产物分别为NO2-及N03-；它们要求中性或弱碱性环境（pH=6.5~8.0），在pH<6时，作用显著下降。
(2)好氧的异养细菌和真菌，如节杆菌、芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、姆拉克汉逊酵母、黄曲霉、青霉等能将NH4+氧化为N02-及NO3-，但它们并不依靠这个氧化过程作为能量来源的途径，它们相对于自然界的硝化作用而言并不重要。
硝化菌对环境的变化很敏感，DO≥1mg/L，pH=8.0~8.4，BOD5≤15~20mg/L，适宜温度=20~30℃；硝化菌在反应器内的停留时间即生物固体平均停留时间，必须大于其小的世代时间。
进行反硝化作用的微生物有异养型的反硝化菌，如脱氮假单胞菌、荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌等，在厌氧条件下利用NO3中的氧氧化有机物，获得能量。自养型的反硝化菌，如脱氮硫杆菌，在缺氧环境中利用NO3中的氧将硫或硫代硫酸盐氧化成硫酸盐，从中获得能量来同化CO2。兼性化能自养型反硝化菌，如脱氮副球菌，能利用氢的还原作用作为能源，以02或N03-作为电子受体，使NO3-还原成N2O和N2。

MBR膜生活污水处理系统A2/O系统如果主要用于除磷，则混合液不需回流，而只需污泥回流。
    回流污泥中的聚磷菌在厌氧池可吸收消解一部分有机物，同时释放出大量磷，然后混合液流入好氧池，污水中的有机物在其中得到氧化分解；同时聚磷菌则超量地从污水中吸收磷，在二沉池沉淀后，剩余污泥排放，使污水除磷净化。
工艺特点：
   （1） 工艺流程简单 
   （2） 水力停留时间短，厌氧池1～2h；好氧池2～4h，总共为3～6h，厌氧池/好氧池的水力停留时间之比为1:(2～3)。 
   （3） 磷的去除主要通过二沉池污泥排放，污泥含磷量高，可达2.5%以上，作肥料肥效高。 
   （4） 沉淀池内污泥停留时间不宜过长，否则聚磷菌会在厌氧状态下产生磷的释放，降低除磷率，所以应及时排污泥和采取污泥回流。 
   （5）厌氧池在前，好氧池在后，有利于抑制丝状菌的生长，混合液的SVI小于100，污泥易沉淀，不易发生污泥膨胀，并减轻好氧池的有机负荷。 
   （6）当污水BOD5浓度不高或含磷量高时，则ρ/BOD5比值升高，污泥产量降低，使除磷率难于提高。 

   （7）A2/O大缺陷是污水不回流，脱氮效果差，此工艺适合于含磷而NH3-N含量低的污水。
废水物理化学处理法是废水处理方法之一种。系运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。它是由物理方法和化学方法组成的废水处理系统，或是包括物理过程和化学过程的单项处理方法，如浮选、吹脱、结晶、吸附、萃取、电解、电渗析、离子交换、反渗透等。如为去除悬浮的和溶解的污染物而采用的化学混凝——沉淀和活性炭吸附的两级处理，是一种比较典型的物理化学处理系统。和生物处理法相比，此法优点：占地面积少；出水水质好，且比较稳定；对废水水量、水温和浓度变化适应性强；可去除有害的重金属离子；除磷、脱氮、脱色效果好；管理操作易于自动检测和自动控制等。但是，处理系统的设备费和日常运转费较高。
常用于化工废水处理的物理化学法有：离子交换法、萃取法、膜分离法和吸附法等。废水中经常含有某些细小的悬浮物及溶解静态有机物，为了进一步去除残存在水中的污染物，可以采用物理化学方法进行处理。离子交换法是一种借助于离子交换剂上离子和水中离子进行交换反应而除去废水有害离子态物质的方法，在水的软化、有机废水处理中有着广泛的应用。萃取法采用与水不互溶但能很好溶解污染物的萃取剂，使其与废水充分混合接触，利用污染物在水和溶剂中的溶解度或分配比的不同，达到分离、提取污染物和净化废水的目的。电渗析是在渗析法的基础上发展起来的一项废水处理工艺，它是在直流电场的作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性，而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。反渗透是利用半渗透膜进行分子过滤，来处理废水的一种方法，所以又称为膜分离技术，这种方法是利用“半渗透膜”的性质，进行分离作用。这种膜可以使水通过，但不能使水中悬浮物及溶质通过，所以这种膜称为半渗透膜，利用它可以除去水中的溶解固体、大部分溶解性有机物和胶状物质。近年来该方法开始得到人们的重视，应用范围也在不断扩大。这些方法只适用于某一类物质的分离，具有较强的选择性，且成本较高，容易造成二次污染。吸附法是利用多孔性固体物质作为吸附剂，以吸附剂的表面吸附废水中的有机污染物的方法，活性炭是一种非选择性的常用的水处理吸附材料。但是由于活性炭再生性能差，水处理费用高，因而难以广泛使用。

生物转盘法是生物膜法的一种，它是用转动的盘片代替固定点滤料，运用生物转盘法去除废水中有机物质的原理是：将废水置于半静止状态，污水中有机物被盘片上的生物膜吸附，当转盘在废水中不停的缓缓转动，盘片离开污水时形成一层薄薄的水膜，生物膜从空气中吸氧同时在生物酶催化作用下，被吸附的有机物被氧化降解，即每转动一周形成吸附+吸氧+氧化降解，另一方面转盘的搅动，将大气中的氧带入氧化槽，使水中溶解氧不断增加，有利于基质的氧化降解，活性衰退的生物膜会在转盘剪切作用下自动脱落。