地埋式医疗机构污水处理成套设备

地埋式医疗机构污水处理成套设备

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 一体化兼氧MBR系统设计
膜生物反应器为传统活性污泥法与膜分离技术的结合。活性污泥中微生物对原水中有机物进行生物降解以达到去除有机物的目的。膜分离单元代替了传统工艺中的二沉池，可大大减小了占地面积。设备主体MBR膜，应具有适应低浓度污水的性能，其化学需氧量(COD)适应范围宜为100mg/L～500mg/L，总氮(TN)宜≤35mg/L;总磷(TP)宜≤10mg/L。且设备主题MBR膜系统内微生物，在贫营养条件下(BOD<15mg/L)应能够有不少于两周的存活期。一体化膜生物反应器为集约型一体化处理设备，包含进水区、处理区、出水区及设备放置区。
膜分离单元设计
膜组件选择
(1)膜材料
膜材料分为无机膜材料与有机膜材料两种。常见有机膜材料为PE、PS与PES等，而无机膜材料多为一些金属材料、金属氧化物以及陶瓷材料。从性能上讲，有机膜材料工艺趋于成熟，膜孔径和形式多样，造价低廉，但使用过程易受污染，使用寿命不长;无机膜材料具有良好的化学稳定性，能耗较低，但制造成本较高，实际制备工艺也较难。因此，本工程采用的膜材料为改性后的有机膜。

(2)膜形式
根据膜组件的不同，应用在浸入式MBR中的膜为以下两种：中空纤维膜与平板膜。中空纤维膜在国内的大型的市政工程中应用较多，具有装填密度高、体积小、工艺简单、价格低廉等优点，但是对于预处理的要求却很高，阻力损失较大，常见的中空纤维膜有帘式、束状、柱状3种;平板膜的实际应用较少，有污泥浓度高、抗污堵能力强等优点，但是也存在着装填密度低、投入资金量较大等缺点，主要分为板式和盘式两种构造形式。本工程应用的是浸入式MBR膜的中空纤维膜。
(3)膜孔径
根据膜孔径的不同，通常将MBR膜分为超滤膜和微滤膜两种形式。两者之间并没有严格地区分定义，在MBR技术当中，通常将0.1μm作为分界点，膜孔径在0.01μm～0.1μm之间的为超滤膜，膜孔径在0.1μm～0.4μm之间的称为微滤膜。两者的孔径虽然有所不同，但是过滤作用的是截留部分构成的动态膜，截留去除的贡献较大，从实际的工程应用情况来看，两者之间的工艺效果并没有太大的差别。
膜分离单元工艺参数
(1)膜通量
膜通量是指单位时间内透过单位膜面积的水量，是衡量膜分离性能的重要参数。在本单位的MBR中，膜通量一般为0.5m3/(m2˙d)，高能达到0.75 m3/(m2˙d)。在实际工作中，膜通量会随着使用时间的增长而减小，但经过特殊的清洗处理后还能恢复到初始状态。从数学的角度上讲，膜通量是一个变量。膜通量主要包括以下3种：设计平均、设计峰值与大实际值。设计膜通量是规模处理下设计膜面积上的通量;设计峰值膜通量是水量峰值条件下设计膜面积上的通量;大实际膜通量为MBR(膜生物反应器技术)下的总产水量。

预处理阶段：废水悬浮物浓度较高，废水首先要经过物理处理阶段。废水流经细隔栅池，有效去除细小纤维素等不容性悬浮物，减轻后续生化处理的负荷；同时，考虑生产废水排放的不连续和水质变化大的特点，在细隔栅池的后面设置了一个调节池，在调节池内设置搅拌功能，以均衡水质水量。
生化处理阶段：由于可生化性较好，因此本工程决定采用好氧生化处理工艺；为降低成本，提高处理效果，缩短启动周期，采用HCF深层曝气工艺。
混凝沉淀：HCF生化出水经过混凝沉淀后进一步去除残留的污染物，保证废水达标排放。

工艺系统介绍
高负荷HCF系统
高负荷HCF系统是一种好氧处理系统， HCF反应器采用射流曝气加鼓风曝气形式供氧，具有容积负荷高，处理效果好的优点，能大幅提高处理效率。系统主要包括：集成反应器、两相喷头、气浮池以及配套的管路和水泵等。集成反应器为圆形容器，其外筒两端被封闭，连接着各种管道；内筒两端开口，两相喷头安装在反应器上部的正中央。循环水泵提升高压水流经喷头射入反应器，由于负压作用同时吸入大量空气。水流和气流的共同作用又使喷头下方形成高速紊流剪切区，把吸入的气体分散成细小的气泡。富含溶解氧的混合污水经导流筒达到反应器底部后，又向上返流形成环流，再经剪切向下射流，如此循环往复运行。于是，污水被反复充氧，气泡和微生物菌团被不断剪切细化，并形成致密细小的絮凝体。
 系统的工艺特点有：
(1)系统占地少，基建费用低。HCF系统占地一般很少，其原因主要有三：一是系统设计紧凑，结构合理，减少了占地；二是反应器较高，部分被埋在地下，有效地利用了垂向空间，减少了平面上的占地；三是所需水力停留时间很短，容积负荷和污泥负荷都很高，减少了反应器的体积。合理集成设计、少占地是减少基建投资的主要因素，反应器的容积小，节省了土建投资或设备制造费用。根据工程预算结果对比表明，采用HCF工艺处理同样数量的污水，其基建费用比活性污泥法工艺要减少30%以上。

(2)空气氧转化利用率高，容积负荷和污泥负荷高。HCF工艺的曝气方式采用射流扩散式，并通过垂向循环混合，使溶解氧达到大值，这一过程实际上吸取了深井曝气依靠压头溶氧的优点。高速喷射形成紊流水力剪切，使气泡高度细化并均匀分散，决定了该方法对空气氧的转化利用率高。据试验测定，其空气氧的转化利用率可高达50%，溶解氧含量易保持在5mg/L以上。
足够的溶解氧是保证好氧生物处理系统高负荷运行的条件，这也是HCF工艺的优势所在。一般情况下，HCF系统的污泥浓度在7-10g/L左右，高可超过20g/L。反应器中生物量之大，决定了其负荷值必然高。试验和已有工程的运行结果显示，HCF的容积负荷大可达70kgBOD5/(m3•d)，小试可达100 kg BOD5/(m3•d)；其污泥负荷值可以超过6 kg BOD5/(kgSS•d)。
(3)固液分离效果好，剩余污泥量较少。该工艺每降解1kg BOD所产生的剩余污泥量，比其他好氧方法平均减少40%左右，从而大大减少了污泥处理量。剩余污泥量较少的原因主要有两个：其一，强烈曝气使微生物代谢速度快，由此引起的生化反应可能加大内源消耗，剩余污泥量相对少；其二，由于反应器中混合污水被高速循环液流剪切，微生物的团粒被不断分割细化，团粒内部的气孔减少，使其密度相对增加，总的体积减少。

生物处理工艺设计
如今，许多小型污水处理厂的污水的排放标准都有提升，在有限用地的情况下，传统的脱氮除磷工艺也开始逐渐被一体化、集成处理设备代替，其中以MBR膜为主题的处理工艺，占有了市场大部分份额。80年代以来，该技术越来越受到重视，成为研究的热点之一。目前膜生物反应器已应用于美国、德国、法国和埃及等10多个国家，规模从6m3/d～13000m3/d不等。

MBBR技术工艺
MBBR的中文名为移动床生物膜反应器，实现了生物膜法与活性污泥法的有机结合，在生物膜法原理的基础上，又结合了活性污泥法的优点，并克服了单一的缺点，显著提升反应池的功能效果，也强化了反应池的抗冲击能力。在反应池中，填料的表面一般都附着一层微生物，这些微生物形成一层具有*功能的生物膜。