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一體化污水處理設(shè)備處理工藝詳解匯總

2022-10-20 17:22:09 來源：恒大興業(yè)

目前污水的生化處理技術(shù)已是十分成熟，可供選擇的工藝有普通活性污泥法、氧化溝法和人工濕地等，以及一些演變工藝。這些工藝花樣繁多，人們在不斷探索和改進，力圖使工藝更加高效和節(jié)能。普通活性污泥法具有運行穩(wěn)定、管理方便的優(yōu)點，在設(shè)計和運行方面積累了大量的工程經(jīng)驗，但普通活性污泥法也存在著在運行不當或進水水質(zhì)異常時易發(fā)生污泥膨脹導致出水惡化的問題，同時由于污泥泥齡較短和沒有缺氧情況；對氮、磷的去除率不理想，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，進入水體的污染負荷已嚴重超過水體自然凈化能力，特別是氮、磷在自然水體中積累，造成水體的富營養(yǎng)化已成為人們普遍關(guān)注的問題。

工藝流程圖

一體化污水處理設(shè)備是將一沉池、I、II級接觸氧化池、二沉池、污泥池集中→體的設(shè)備,并在I、II級接觸氧化池中進行鼓風曝氣,使接觸氧化法和活性污泥法有效的結(jié)合起來,同時具備兩者的優(yōu)點,并克服兩者的缺點,使污水處理水平進一步提高。

（1）A2/O工藝
A2/O工藝活性污泥反應(yīng)池由厭氧、缺氧、好氧三部分組成，其基本原理是原污水和含磷回流污泥進入?yún)捬醴磻?yīng)池進行磷的釋放和吸收低分子量有機物；在缺氧池，以進水中的有機物為碳源，利用混合液回流帶入的硝酸鹽進行反硝化脫氮；然后從缺氧池進入曝氣池，進一步去除BOD,，進行硝化反應(yīng)和磷的過量吸收；在沉淀池中進行泥水分離，富磷污泥通過排剩余污泥把磷排出處理系統(tǒng)，達到生物脫磷的目的地。

（2）SBR工藝
SBR工藝也稱為間歇曝氣活性污泥工藝或序批式活性污泥工藝，它的污水處理機制與普通活性污法完全相同，其區(qū)別在于源污水不是順次流經(jīng)各個處理單元，而是放流到單一反應(yīng)池內(nèi)，隨時間順序?qū)崿F(xiàn)不同目的的操作。由于SBR法中，曝氣及沉淀匯集在同一池內(nèi)，節(jié)約了二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)（但曝氣池體積、曝氣動力設(shè)備均要增加），在中小規(guī)劃污水處理中是較好的處理工藝。

（3）CAST工藝
CAST工藝即間歇進水周期循環(huán)式活性污泥法。CAST工藝是傳統(tǒng)SBR工藝的改進型，與傳統(tǒng)SBR法不同之處在于通過設(shè)置多座池子，盡管單座池子為間歇操作運行，但使整個過程達到連續(xù)進水、連續(xù)出水。其進水、反應(yīng)、沉淀、出水和待機在一座池子中完成，常用四座池子組成一組，輪流運轉(zhuǎn)，一池一池的間歇處理。廢水處理的應(yīng)用實踐中發(fā)現(xiàn)這種工藝能夠利用微生物在不同生物環(huán)境條件下的變化能力，因此近年來CAST工藝得到了較廣泛的應(yīng)用。
其工藝特點是，用隔墻將反應(yīng)池分為生物選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)，選擇區(qū)約占總池容的10％，在生物選擇區(qū)也即厭氧區(qū)發(fā)生厭氧反應(yīng)，將大分子的有機物質(zhì)分解為小分子的易生物降解的物質(zhì)，在好氧區(qū)通過好氧微生物的作用有效去除廢水中的有機污染物。
工藝特點：
1)耐沖擊負荷、出水水質(zhì)較好。CAST工藝降解基質(zhì)速率較快，出水水質(zhì)穩(wěn)定。
2)污泥活性高、易沉降。對污染物有良好的處理效果，且具有良好的抗沖擊負荷和防止活性污泥膨脹的性能。
3)理想靜沉、分離效果較好。CAST 工藝沉淀時沒有進出水干擾，是理想靜沉，泥水分離效果好，使出水中SS進一步降低。
4) 占地較少。省去了常規(guī)二沉池及污泥回流泵房等，是占地較少的工藝。
5)運行管理較簡單。伴隨工業(yè)與電子技術(shù)的發(fā)展，SBR反應(yīng)池的運行很容易實現(xiàn)自動化控制，管理簡單易行。

（4）MBR工藝

MBR又稱膜生物反應(yīng)器,是一種由活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。膜的種類繁多,按分離機理進行分類,有反應(yīng)膜、離子交換膜、滲透膜等;按膜的性質(zhì)分類,有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜) ;按膜的結(jié)構(gòu)型式分類,有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。
膜- 生物反應(yīng)器主要由膜分離組件及生物反應(yīng)器兩部分組成。通常提到的膜-生物反應(yīng)器實際上是三類反應(yīng)器的總稱：
① 曝氣膜-生物反應(yīng)器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ；
② 萃取膜-生物反應(yīng)器（ ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR ）；
③固液分離型膜-生物反應(yīng)器（Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR ）。

a、曝氣膜 - 生物反應(yīng)器
曝氣膜 -生物反應(yīng)器，采用透氣性致密膜（如硅橡膠膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纖維式組件，在保持氣體分壓低于泡點情況下，可實現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無泡曝氣。該工藝的特點是提高了接觸時間和傳氧效率，有利于曝氣工藝的控制，不受傳統(tǒng)曝氣中氣泡大小和停留時間的因素的影響。

b、萃取膜 - 生物反應(yīng)器
萃取膜 - 生物反應(yīng)器，因為高酸堿度或?qū)ι镉卸疚镔|(zhì)的存在，某些工業(yè)廢水不宜采用與微生物直接接觸的方法處理；當廢水中含揮發(fā)性有毒物質(zhì)時，若采用傳統(tǒng)的好氧生物處理過程，污染物容易隨曝氣氣流揮發(fā)，發(fā)生氣提現(xiàn)象，不僅處理效果很不穩(wěn)定，還會造成大氣污染。為了解決這些技術(shù)難題，英國學者 Livingston研究開發(fā)了 EMB 。廢水與活性污泥被膜隔開來，廢水在膜內(nèi)流動，而含某種專性細菌的活性污泥在膜外流動，廢水與微生物不直接接觸，有機污染物可以選擇性透過膜被另一側(cè)的微生物降解。由于萃取膜兩側(cè)的生物反應(yīng)器單元和廢水循環(huán)單元是各自獨立，各單元水流相互影響不大，生物反應(yīng)器中營養(yǎng)物質(zhì)和微生物生存條件不受廢水水質(zhì)的影響，使水處理效果穩(wěn)定。系統(tǒng)的運行條件如 HRT 和 SRT 可分別控制在*優(yōu)的范圍，維持*大的污染物降解速率。

c、固液分離型膜 - 生物反應(yīng)器
固液分離型膜 - 生物反應(yīng)器是在水處理領(lǐng)域中研究得*為廣泛深入的一類膜 -生物反應(yīng)器，是一種用膜分離過程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術(shù)。在傳統(tǒng)的廢水生物處理技術(shù)中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運行狀況，改善污泥沉降性必須嚴格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在 1.5~3.5g/L左右，從而限制了生化反應(yīng)速率。水力停留時間（ HRT ）與污泥齡（ SRT）相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運行過程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的 25% ～40% 。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化。針對上述問題， MBR將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)生物處理技術(shù)有機結(jié)合，MBR實現(xiàn)污泥停留時間和水力停留時間的分離，大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌 (特別是優(yōu)勢菌群 ) 的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速率。同時，通過降低 F/M比減少剩余污泥產(chǎn)生量（甚至為零），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問題。

固液分離型膜生物反應(yīng)器根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的組合方式，可將膜生物反應(yīng)器分為分置式、一體式以及復合式三種基本類型。

分置式：膜生物反應(yīng)器把膜組件和生物反應(yīng)器分開設(shè)置。生物反應(yīng)器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，成為系統(tǒng)處理水；固形物、大分子物質(zhì)等則被膜截留，隨濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。分置式膜生物反應(yīng)器的特點是運行穩(wěn)定可靠，易于膜的清洗、更換及增設(shè)；而且膜通量普遍較大。但一般條件下為減少污染物在膜表面的沉積，延長膜的清洗周期，需要用循環(huán)泵提供較高的膜面錯流流速，水流循環(huán)量大、動力費用高，并且泵的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力會使某些微生物菌體產(chǎn)生失活現(xiàn)象。

一體式：膜生物反應(yīng)器是把膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)部。進水進入膜 -生物反應(yīng)器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外壓作用下由膜過濾出水。這種形式的膜-生物反應(yīng)器由于省去了混合液循環(huán)系統(tǒng)，并且靠抽吸出水，能耗相對較低；占地較分置式更為緊湊，近年來在水處理領(lǐng)域受到了特別關(guān)注。但是一般膜通量相對較低，容易發(fā)生膜污染，膜污染后不容易清洗和更換。

復合式：膜生物反應(yīng)器在形式上也屬于一體式膜-生物反應(yīng)器，所不同的是在生物反應(yīng)器內(nèi)加裝填料，從而形成復合式膜生物反應(yīng)器，改變了反應(yīng)器的某些性狀。

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