MBR地埋式生活污水处理装置

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废水处理方法
废水处理过程是将废水中所含有的各种污染物与水分离或加以分解，使其净化的过程。废水处理法大体可分为：物理处理法、化学处理法、物理化学处理法和生物处理法。
1、物理处理法
废水物理处理法通过物理作用分离和去除废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（包括油膜、油珠）的方法。处理过程中，污染物的化学性质不发生变化。方法有：①重力分离法，其处理单元有沉淀、上浮（气浮）等，使用的处理设备是沉淀池、沉砂池、隔油池、气浮池及其附属装置等。②离心分离法，其本身是一种处理单元，使用设备有离心分离机、水旋分离器等。③筛滤截留法，有栅筛截留和过滤两种处理单元，前者使用格栅、筛网，后者使用砂滤池、微孔滤机等。此外，还有废水蒸发处理法、废水气液交换处理法、废水高梯度磁分离处理法、废水吸附处理法等。物理处理法的优点：设备大都较简单，操作方便，分离效果良好，故使用极为广泛。
2、废水化学处理法
废水化学处理法是通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元有混凝、中和、氧化还原等；以传质作用为基础的处理单元有萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗吸和反渗透等。有废水中和处理法、废水混凝处理法、废水化学沉淀处理法、废水氧化处理法、废水萃取处理法等。与生物处理法相比，能较迅速、有效地去除更多的污染物，可作为生物处理后的三级处理措施。此法还具有设备容易操作、容易实现自动检测和控制、便于回收利用等优点。化学处理法能有效地去除废水中多种剧毒和高毒污染物。

3、废水物理化学处理法
废水物理化学处理法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。
4、废水生物处理法
废水生物处理法又称“废水生物化学处理法”，简称“废水生化法”，是利用微生物的代谢作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质，以实现净化的方法。可分为废水需氧生物处理法和废水厌氧生物处理法，前者主要有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、废水灌溉等。
通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物，转化为稳定、无害的物质的废水处理法。根据作用微生物的不同，生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。废水生物处理广泛使用的是需氧生物处理法，按传统，需氧生物处理法又分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元，它有多种运行方式。属于生物膜法的处理设备有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池以及近发展起来的生物流化床等。生物氧化塘法又称自然生物处理法 。厌氧生物处理法，又名生物还原处理法，主要用于处理高浓度有机废水和污泥。使用的处理设备主要为消化池。
用生物接触氧化法处理废水，即用生物接触氧化工艺在生物反应池内充填填料，已经充氧的废水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，废水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，废水中有机污染物得到去除，废水得到净化。后,处理过的废水排入生物接触氧化处理系统与生活废水混合后进行处理,氯消毒后达标排放。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对废水进行充氧，并使池体内废水处于流动状态，以保证废水同浸没在废水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在废水与填料接触不均的缺陷。
AB法工艺对氮、磷的去除以A段的吸附去除为主。污水中的部分有机氮和磷以不溶解态存在，在A段生物吸附絮凝的作用下通过沉淀转移到固相中，同时生物同化也可以去除一部分以溶解态存在的氮和磷。传统的AB法工艺的总氮去除率约为30%～40%；对磷的去除以A段的吸附絮凝作用为主，A段对磷的去除率约为35%～50%，是传统一段活性污泥法的两倍以上；剩余的磷进入B段用于B段的微生物的合成而得到进一步去除。这样AB法工艺整体显示出了比传统活性污泥法高的氮、磷的去除效果。但是AB法由于自身组成上的特点，决定了其对氮、磷的去除量有限，主要表现在以下两个方面：
首先，生物脱氮过程包括硝化和反硝化两个部分，终使氮以气态的形式释放到大气中而达到从污水中去除的目的。由于A段对BOD的去除率高而对氨氮去除的很少，使得进入B段的BOD/N值降低，这样有利于硝化菌的生长，使B段充分完成硝化过程；由于常规的AB法工艺没有反硝化过程，虽然氨氮得到去除，但是导致了硝态氮的增加，硝态氮的存在使出水依然难以达到污水排放对氮含量的要求。
其次，对于磷来说，传统的AB法工艺不能为聚磷菌提供优势生长的厌氧/好氧条件，因此不能充分发挥生物除磷的作用。磷的去除主要是利用A段的吸附絮凝作用，主要去除的也是以悬浮态存在的磷。但城市污水中以悬浮态存在的磷的比例有限，因此磷的去除率也有限。虽然AB法表现出比普通活性污泥法好的除磷效果，但出水也很难达到对磷的排放标准的要求。对于AB法工艺来说，它不具备同时脱氮除磷的条件，对氮、磷的去除率很难进一步提高。

MBR主体工艺
工艺原理。
膜生物反应器技术是活性污泥生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新工艺。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用中空纤维膜替代沉淀池，因此具有固液分离性能。同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成8000～12000mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解*，因此，出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。
工艺特点。
MBR处理工艺对水质的适应性好，耐冲击负荷性能好，出水水质优良、稳定，不会产生污泥膨胀;池中采用新型弹性立体填料，比表面积大，微生物易挂膜，脱膜，在同样有机物负荷条件下，对有机物去除率高，能提高空气中的氧在水中溶解度;工艺简单，不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池，占地面积少，水力停留时间大大缩短;污泥排放量少，只有传统工艺的30%，污泥处理费用低，但一次性投资较高。
MBR地埋式生活污水处理装置工艺流程说明。
污水经格栅进人调节池后，经提升泵进入生物反应器，通过PLC控制器开启鼓风机充氧，生物反应器出水经循环泵进入膜分离处理单元，浓水返回调节池。反冲洗泵利用清洗池中处理水对膜处理设备进行反冲洗，反冲污水返回调节池。通过生物反应池内的水位控制提升泵的启闭。膜单元的过滤操作与反冲洗操作可自动或手动控制。当膜单元需要化学清洗操作时，关闭进水阀和污水循环阀，打开药洗阀和药剂循环阀，启动药液循环泵，进行化学清洗操作。MBR工艺是膜分离技术与活性污泥法有机结合的新型污水处理技术，它利用膜的截留作用，将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉了初沉池和二沉池，进行固液分离，有效地达到了泥水分离的目的。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制，而难降解的大分子有机物，延长其在反应器的停留时间，使之得到zui大限度的分解，大大强化了生物反应器的功能。

S-BR主体工艺原理
序批式活性污泥法是一种间歇式活性污泥法。S-BR工艺在运行操作上的zui大you点是将曝气、反应、沉淀、排水等单元操作工序按时间顺序在同一个反应池中反复进行。其运行次序一般分为进水期、反应期、沉淀期、排水期和闲置期5个阶段，5个阶段所需的时间称为一个周期。一个周期内，各个阶段的运行时间、反应池混合液的浓度以及运行状况等都可以根据进水水质与运行功能灵活操作。只要有效地控制与变换各阶段的操作，S-BR法就能在一定的范围内适应水质、水量的变化;而且，在进水与反应阶段，缺氧(或厌氧)与好氧状态交替出现，有效地抑制了专性好氧菌的过量增长繁殖，同时，较短的污泥龄又使丝状菌无法大量繁殖，由此克服了常规活性污泥易使污泥膨胀的弊端。
工艺特点
采用S-BR法作为主体工艺的一体化污水处理设备具有工艺流程简单，构筑物少的特点。该工艺不需设置污泥回流设施，不设二沉池，曝气池容积也小于传统连续式活性污泥法，易产生污泥膨胀的现象。通过调节运行，不仅去除COD，而且可以有效地脱氮除磷。该工艺对水质水量变化适应性强，出水水质较稳定，适合间歇排放的污水，可由PLC自动控制系统灵活控制运行工序。但SBR法属于间歇式活性污泥法，排水时间短，且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备(滗水器)，且对滗水器的要求较高。上述原因导致采用该工艺作为主体工艺的一体化设备处理效率不高。运行费用低。
工艺流程说明
污水经过格栅去除掉较大的漂浮物，然后流入到调节池进行均质、均量。出水经提升泵提升后，进入主反应SBR设备池，由经曝气、反应、沉淀、排水一系列操作工序后，下部污泥进入污泥储存池，上清液经滗水器滗水后进入中间水池，经过消毒工艺处理后，作为回用中水或达标水体排放。进入污泥储存池的污泥经压滤后抽排外运，上清液回流至调节池。
常用主体工艺技术经济对比
现以一体化生活污水处理设备处理量为120m3/d，对3种常用主体工艺进行技术经济比较。由表1可知，A/O主体工艺总投资费用和运行费用较低，在出水水质不作较高要求时，应优先考虑采用该主体工艺一体化处理设备;MBR主体工艺出水水质可稳定符合GB18918-2002一级A排放标准，但工艺设备相对复杂，总体投资与运行费用较高，建议土地利用成本较高的东部地区，发展较好的农村地区使用;S-BR主体工艺对进水水质有很高的抗冲击能力，该工艺流程简单，设备少，由于该工艺属于间歇式活性污泥法，对于进水水质、水量不稳定的地区，可以考虑使用此工艺。
(1)一体化生活污水处理设备具有投资低、能耗少、处理效率高、占地面积小、管理方便等一系列优势，可以有效地缓解管网建设压力，适合农村地区分散式污水处理，在我国农村地区具有广阔的发展前景。
(2)在一体化生活污水处理设备的常用主体工艺中，A/O主体工艺技术成熟，发展稳定，在工程投资和运行成本上体现出较大的优势;MBR主体工艺在出水水质及出水稳定性上更优，但投资和运营成本较高，管理方面相对复杂，随着膜组件生产工艺的不断发展革新，MBR主体工艺显示出巨大的发展潜力;SBR主体工艺流程简单，设备少，但由于属于间歇性活性污泥法，处理效率不高，且对滗水器的要求较高，常仅在水质水量变化较大的地区使用。对于具体的农村一体化生活污水处理设备主体工艺选择，应结合当地水质、水量的特点，综合上述技术经济因素予以考虑。

厌氧- 好氧工艺是中、高浓度有机废水处理的适宜工艺。这是因为:
1. 厌氧法多适用于高浓度有机废水的处理, 能有效地降解好氧法不能去除的有机物, 具有抗冲击负荷能力强的you点,但其出水综合的指标往往不能达到处理要求;

2. 厌氧法能耗低和运行费便宜,尤其在高浓度有机废水时,厌氧法要比好氧法经济得多;
3. 好氧法则多适用于中低浓度有机废水的处理, 对于高浓度且水质、水量不稳定的废水的耐冲击负荷能力不如厌氧法,尤其当进水中含有高分子复杂有机物时,其处理效果往往受到严重的影响。厌氧- 好氧联合处理工艺可大大改善水质及运行的稳定性,但由于厌氧段实现了甲烷过程,因而对运行条件和操作要求较为严格,同时因原水中大量易于降解的有机物质在厌氧处理中被甲烷化后,剩余的有机物主要为难生物降解和厌氧消化的剩余产物, 因而尽管其后续的好氧处理进水负荷得到大大降低,但处理效率仍较低。此外,该工艺须考虑复杂的气体回收利用设施,从而增加基建费用。而水解酸化工艺则将厌氧处理控制在产酸阶段, 不仅降低了对环境条件(如温度、p H、DO 等) 的要求, 使厌氧段所需容积缩小,同时也可不考虑气体的利用系统,从而节省基建费用。由于厌氧段控制在水解酸
化阶段,经水解后原水中易降解物质的减少较少,而原来难以降解的大分子物质则被转化为易生物降解的物质,从而使废水的可生化性及降解速率得到较大幅度的提高。因此,其后续好氧处理可在较短的HRT下达到较高的处理率。两相厌氧消化工艺即是将厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开,以便获得各自*的运行工况。与水解酸化过程相比, 其产酸段对产物的要求是不同的(以乙酸为其产物) 。