40m3/d地埋式一体化污水处理设备

40m3/d地埋式一体化污水处理设备

40m3/d地埋式一体化污水处理设备

 污水中有机物引起的膜污染的预处理工艺选择
在污水处理过程中，脱除和浓缩有机物是主要目标。在双膜系统运行过程中，有机物引起的膜污染在超滤和反渗透膜段都有体现。由于炼油污水中的大分子有机物相对较多，因此超滤膜段大分子有机物引起的膜面污染可能较反渗透膜段更为严重。有机物容易吸附在膜面上引起膜通量急剧下降，当高分子质量的有机物为憎水性或带正电荷时，这种吸附过程更易进行;当pH>9时，膜表面及有机物均呈负电荷，因此，高pH有利于防止有机物污染。但以乳化状态出现的有机物会在膜表面形成有机污染薄层，引发严重的膜性能衰减，必须在预处理部分除去。
目前来说，膜前预处理去除有机物的方式可分为以下2大类：物理化学法和生物法〔12, 13, 14, 15〕。物理化学法主要包括吸附法、絮凝剂混凝沉淀法、高级氧化法;生物法主要为膜前深度生化处理，包括接触氧化、BAF、A/O、A/O/O等。

其中，吸附法常用的吸附剂为活性炭，但活性炭吸附费用较高，并且再生困难，容易产生二次污染。絮凝法可有效去除水中的悬浮性物质，防止膜发生胶体污染。高级氧化法可有效去除水中难降解有机物。生物法如接触氧化和BAF可有效降低水中的有机物、氨氮、油，并截留大量悬浮物，BAF尤其对氨氮去除效果好。不同的预处理方法各有优势，必须结合实际废水水质筛选出相应的有机物去除手段。
污水中微生物引起的膜污染的预处理工艺选择
微生物污染是指微生物在膜水界面上积累、凝结形成一层生物膜，影响膜系统性能的现象。细菌的大小一般为1~3 μm.微生物可以看成是胶体物质，可以按照胶体污染的预处理方法或在超滤膜系统得到去除。然而，微生物的繁殖能力很强，在适宜的生存条件下会迅速生长。
膜元件容易受到微生物污染的原因有3种：一是膜系统具有较大的膜表面积，增加了黏附细菌的可能性;二是膜的过滤会将细菌迁移至膜表面;三是预处理也是生物污染源，预处理投加的絮凝剂、杀菌剂或阻垢剂过量，会成为微生物的营养源，并且膜组件内部的潮湿阴暗为微生物生长提供了理想环境。若在污水进入膜系统前不对微生物加以杀灭，这些微生物将以膜为载体借助浓水段的营养盐而繁殖生长，严重威胁膜系统的长期稳定运行。因此，污水在进入膜系统前必须进行合理的杀菌处理，有效的除菌手段是保证膜系统稳定运行的关键因素。

曝气器在污水处理中的应用
生物处理法根据参与作用的微生物的需氧情况，可分为好氧法和厌氧法两大类。一般情况，好氧法比较适用于较低浓度污水，如乙烯厂污水;而厌氧法较适用于处理污泥和较高浓度的污水。好氧生物处理法可分为活性污泥法和生物膜法两大类。活性污泥法是水体自净的人工强化方法，是一种依靠活性污泥工作主体的去除污水中有机物的方法。存在于活性污泥中的好氧微生物必须在有氧气存在的条件下才能起作用。在污水处理生化系统的曝气池中，充氧效率与好氧微生物生长量成正相关性。溶解氧的供给量要根据好氧微生物的数量、生理特性、基质性质及浓度来综合考虑。这样，活性污泥才能处在最jia的降解有机物的状态。根据试验表明，曝气池中溶解氧维持在3～4mg/L为宜，若供氧不足，活性污泥性能差，导致废水处理效果下降。为保证有充足的供氧，必须依靠一种设备来完成，例如曝气器。
曝气原理
曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移，这种传质扩散的理论，目前应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。

双膜理论认为，在“气-水”界面上存在着气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态;气膜和液膜间属层流状态，不存在对流，在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和气膜将成为氧传递的障°¬，这就是双膜理论。显然，克服液膜障°¬*的方法是快速变换“气-液”界面。曝气搅拌正是如此，具体的做法就是：减少气泡的大小，增加气泡的数量，提高液体的紊流程度，加大曝气器的安装深度，延长气泡与液体的接触时间。曝气设备正是基于这种做法而在污水处理中被广泛采用的。

污水中无机结垢物质引起的膜污染的预处理工艺选择
在双膜系统运行过程中，结垢主要发生在反渗透膜元件上，如果超滤进水中的硬度和碱度过高，则容易在反渗透膜段发生结垢，引起反渗透产水通量快速下降。因此，要减少反渗透膜段的结垢污染，需要对污水进行膜前预处理。防止反渗透膜结垢的预处理方式主要有以下几种：添加阻垢剂、调酸、除硬等。

添加阻垢剂可以控制碳酸盐垢、硫酸盐垢以及氟化钙垢，还可以抑制硅垢。添加的阻垢剂可分为3类：六偏磷酸钠、有机磷酸盐和多聚丙烯酸盐。添加阻垢剂的优点是操作简单，膜前无任何处理步骤，且添加剂量可精确控制;缺点是会增加浓水COD,高回收率下可能失效，阻垢剂含量高或阻垢剂种类选择不当时仍有可能堵膜。

通过调酸，可使碳酸钙维持溶解状态。调酸处理的优点是操作简单，污水pH不高时，成本低于除硬处理;缺点是调酸处理对Ca、Mg离子无去除作用，浓水侧Ca、Mg离子含量仍较高，且对管路防腐要求较高。此外，仅采用加酸控制碳酸钙结垢时，要求浓水中的 LSI 或S&DSI 指数必须为负数。
除硬处理可采用石灰-纯碱除硬或氢氧化钠-纯碱除硬。在水中加入氢氧化钙可去除碳酸盐硬度，非碳酸盐硬度可以通过加入碳酸钠(纯碱)进一步降低。石灰除硬的优点是可同时降低硬度和碱度，比氢氧化钠成本低，浓水LSI降低明显;缺点是泥渣量很大，泥渣沉降或过滤操作繁琐。氢氧化钠除硬的优点是泥渣量少;缺点是对碱度去除效果不好，浓水LSI仍较高，处理成本较石灰法高。
污水中胶体引起的膜污染的预处理工艺选择
胶体污染主要发生在超滤膜元件上，如果反渗透进水中铁、锰、硅等含量超过一定值，则在反渗透膜元件也会形成污堵，因此，必须控制进水中的铁、锰、硅等含量。