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地埋式MBR小型一體化污水處理設(shè)備
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生物膜/活性污泥聯(lián)合工藝是把活性污泥法與生物膜法相結(jié)合的一種污水生物處理技術(shù)。它一方面利用生物膜法的污染負(fù)荷高的特點(diǎn)減少構(gòu)筑物體積，降低投資；另一方面利用活性污泥法的固液充分接觸特點(diǎn)，大大提高有機(jī)污染物的去除效率，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定良好。
活性污泥法是目前國內(nèi)外應(yīng)用廣泛的一種生物處理工藝，它具有處理能力高，出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，但存在負(fù)荷低，基建與運(yùn)行費(fèi)用較高，管理復(fù)雜的缺點(diǎn)。而且，厭氧活性污泥(如UASB)啟動(dòng)緩慢，污泥顆?；枰獣r(shí)間長；好氧活性污泥容易發(fā)生污泥膨脹與上浮等問題。
生物膜法雖然起步較晚，但具有污染負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，啟動(dòng)快，無污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)，已在實(shí)際。工程中廣泛應(yīng)用，如厭氧濾池、生物接觸氧化等，特別是濃度較高的工業(yè)廢水處理。
生物膜/活性污泥聯(lián)合污水處理工藝就以其處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)在城鎮(zhèn)污水和中低濃度工業(yè)廢水的處理中頗受歡迎。由于當(dāng)時(shí)生物膜工藝普遍采用的填料是石質(zhì)材料。存在比表面積小、密度大、易堵塞，無法實(shí)現(xiàn)生物膜法有機(jī)負(fù)荷高的特點(diǎn)，因此采用聯(lián)合工藝的處理構(gòu)筑物容積仍很大，造成其初始費(fèi)用要高于活性污泥法，致使該工藝未能在實(shí)際工程中被推廣。近年來，比表面積大、相對(duì)密度輕、使用壽命長的新型高負(fù)荷塑料填料已*取代了傳統(tǒng)的石質(zhì)填料，它賦予了聯(lián)合工藝新的活力，充分顯示了該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，因此重新引起人們的重視，尤其是處理高濃度工業(yè)廢水。
聯(lián)合工藝主要有兩類，一類是復(fù)合方式聯(lián)合工藝(簡稱復(fù)合工藝)，另一類為串聯(lián)方式聯(lián)合工藝(簡稱串聯(lián)工藝)。復(fù)合工藝的典型方式是往活性污泥曝氣池中投加懸浮型填料作為微生物附著生長的載體，使反應(yīng)器內(nèi)懸浮生長的活性污泥與附著生長的生物膜共同作用，去除污水中有機(jī)污染物，因此工藝組成模式單一。串聯(lián)工藝主要是針對(duì)處理污水的水質(zhì)特征、處理深度要求，合理地將生物膜法與活性污泥法分單元串聯(lián)結(jié)合起來。串聯(lián)工藝的組合方式靈活多變：串聯(lián)級(jí)數(shù)可以是兩級(jí)，也可以多級(jí)；串聯(lián)次序可以先生物膜法，后活性污泥法，也可以是相反的。串聯(lián)方式可以使污染負(fù)荷在生物膜工藝和活性污泥工藝之間合理的分配，更能發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)，因此在高濃度工業(yè)廢水處理中被廣泛應(yīng)用。
幾種常用農(nóng)村生活污水處理工藝
常規(guī)活性污泥法
常規(guī)活性污泥法是目前應(yīng)用較普遍的處理技術(shù)，又稱普遍活性污泥法或傳統(tǒng)活性污泥法。
生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是介予活性污泥法與生物膜法之問的生物處理方法。生物接觸氧化法具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，污泥生成量少，無污泥膨脹，易維護(hù)管理，如設(shè)計(jì)不當(dāng)，容易產(chǎn)生堵塞。
氧化溝
氧化溝法是活性污泥法的一種變種。氧化溝處理生活污水效果穩(wěn)定，操作管理簡單，運(yùn)行成本較低， 日益受到人們的重視。但由于占地面積大等原因， 目前氧化溝法應(yīng)用還不廣泛。
SBR生活污水處理法的工藝及特點(diǎn)
工藝
SBR法全稱為序批式活性污泥法，是一種新型的好氧生物處理技術(shù)。它采用可變間歇式反應(yīng)器，提供了時(shí)問程序的污水處理，而不是連續(xù)流提供的空間程序的污水處理。SBR法按時(shí)間順序進(jìn)行進(jìn)水、反應(yīng)(曝氣)、沉淀、出水、待機(jī)(閑置)等基本操作，從污水流人開始到待機(jī)時(shí)問結(jié)束為一個(gè)周期，這種周期循環(huán)往復(fù)，從而達(dá)到污水凈化的目的。其工作進(jìn)程是：在較短時(shí)間內(nèi)把污水加到反應(yīng)器中，并在反應(yīng)器充滿水后開始曝氣，污水中的有機(jī)物通過生物降解達(dá)到排放要求后停止曝氣，沉淀一定時(shí)間將上清液排出。此過程可以簡單歸納為：
短時(shí)間進(jìn)水一曝氣反應(yīng)一沉淀一短時(shí)間排水一進(jìn)入下一個(gè)工作周期。
序批式活性污泥法的核心是反應(yīng)池。該池集水質(zhì)均化、初次沉淀、生物降解及二次沉淀等功能于一體，整個(gè)工藝簡潔，運(yùn)行操作可通過自動(dòng)控制裝置完成，合理簡單，投資較省。序批式活性污泥法中“序批式”包括兩層含義：一是運(yùn)行操作在空間上按序批和問歇的方式運(yùn)行， 由于污水大都是連續(xù)或半連續(xù)排放，處理系統(tǒng)中至少需要2個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器交替運(yùn)行，因此總體上污水是按順序依次進(jìn)入每個(gè)反應(yīng)器，而各反應(yīng)器相互協(xié)調(diào)作為一個(gè)有機(jī)的整體完成污水凈化功能，但對(duì)每一個(gè)反應(yīng)器則是間歇進(jìn)水和間歇排水；二是每個(gè)反應(yīng)器的運(yùn)行操作分階段、按時(shí)間順序進(jìn)行，典型SBR工藝的一個(gè)完整運(yùn)行周期由5個(gè)階段組成，即進(jìn)水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段，從第yi次進(jìn)水開始到第二次進(jìn)水開始稱為一個(gè)工作周期。
水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段、兩相法厭氧發(fā)酵工藝中的產(chǎn)酸相和混合厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸過程均產(chǎn)生有機(jī)酸，但由于三者的處理目的不同，各自的運(yùn)行環(huán)境和條件存在著明顯的差異，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)Eh不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中，由于完成水解、酸化的微生物和產(chǎn)甲烷微生物共處于同一反應(yīng)器中，整個(gè)反應(yīng)器的氧化還原電位Eh的控制必須首先滿足對(duì)Eh要求嚴(yán)格的甲烷菌，一般為一300mV以下，因此。系統(tǒng)中的水解(酸化)微生物也是在這一電位值下工作的。而兩相厭氧消化系統(tǒng)中，產(chǎn)酸相的氧化還原電位一般控制在一100mV一一300mV之間。據(jù)研究，水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段為——典型的兼性過程，只要置Eh控制在＋50mv以下，該過程即可順利進(jìn)行。
(2)pH值不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中，消化液的pH值控制在甲烷菌生氏的*pH范圍，一般為6．8—7．2。而在兩相厭氧消化系統(tǒng)中，產(chǎn)酸相的pH值一般控制在6．o一6．5之間，pH降低時(shí)，盡管產(chǎn)酸的速率增大，但形成的有機(jī)酸形態(tài)將發(fā)生變化，丙酸的相對(duì)含量增大，而丙酸對(duì)后續(xù)的甲烷相中的產(chǎn)甲烷菌會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制作用。對(duì)于水解(酸化)一好氧處理系統(tǒng)來說，由于后續(xù)處理為好氧氧化，不存在丙酸的抑制問題，因此，控制的pH范圍也較寬，從而可獲得較高的水解(酸化)速率，一般pH維持在5．5—6．5之間。
(3)溫度不同
三種工藝對(duì)溫度的控制也不同，通?；旌蠀捬跸到y(tǒng)以及兩相厭氧消化系統(tǒng)的溫度均嚴(yán)格控制，要么中溫消化(30一35oC)，要么高溫消化(50一55oC)。而水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段對(duì)工作溫度無特殊要求，通常在常溫下運(yùn)行，也可獲得較為滿意的水解(酸化)效果。
影響水解(酸化)過程的主要因素
(1)基質(zhì)的種類和形態(tài)
基質(zhì)的種類和形態(tài)對(duì)水解(酸化)過程的速率有著重要影響。就多糖、蛋白質(zhì)和脂肪三類物質(zhì)來說，在相同的操作條件下，水解速率依次減小。同類有機(jī)物，分子量越大，水解越困難，相應(yīng)池水解速率就越小。比如，就糖類物質(zhì)來說，二聚糖比三聚糖容易水解；低聚糖比高聚糖容易水解。就分子結(jié)構(gòu)來說，直鏈比支鏈易于水解；支鏈比環(huán)狀易于水解；單環(huán)化合物比雜環(huán)或多環(huán)化合物易于水解。
(2)水解液的pH值
水解液的pH值主要影響水解的速率、水解(酸化)的產(chǎn)物以及污泥的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。大量研究結(jié)果表明，水解(酸化)微生物對(duì)pH值變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，水解過程可在pH值寬達(dá)3.5—10.0的范圍內(nèi)順利進(jìn)行，但*的pH值為5．5—6．5。pH朝酸性方向或堿性方向移動(dòng)時(shí)，水解速率都將減小。水解液pH值同時(shí)還影響水解產(chǎn)物的種類和含量。
(3)水力停留時(shí)間
水力停留時(shí)間是水解反應(yīng)器運(yùn)行控制的重要參數(shù)之一。它對(duì)反應(yīng)器的影響，隨著反應(yīng)器的功能不同而不同。對(duì)于單純以水解為目的的反應(yīng)器，水力停留時(shí)間越長，被水解物質(zhì)與水解微生物接觸時(shí)間也就越長，相應(yīng)地水解效率也就越高。一般為3-4小時(shí)。
(4)溫度
水解反應(yīng)是一典型的生物反向，因此．溫度變化對(duì)水解反應(yīng)的影響符合一般的生物反應(yīng)規(guī)律，即在一定的范圍內(nèi)，溫度越高，水解反應(yīng)的速率越大。但研究表明，當(dāng)溫度在10一20 oC之間變化時(shí)，水解反應(yīng)速率變化不大，由此說明，水解微生物對(duì)低溫變化的適應(yīng)較強(qiáng)。
(5)粒徑
粒徑是影響顆粒狀有機(jī)物水解(酸化)速率的重要因素之—粒徑越大，單位重量有機(jī)物的比表面積越小．水解速率也就越小。由于顆粒態(tài)有機(jī)物的粒徑對(duì)水解速宰相效率影響較大，因此，一些研究者建議，對(duì)含顆粒態(tài)有機(jī)物濃度較高的廢水或污泥，在進(jìn)入水解反應(yīng)器前可利用泵或研磨機(jī)破碎，以減小污染物的粒徑，從而加快水解反應(yīng)的進(jìn)行。
水解酸化池的作用
(1)可以用作反硝化脫氮。
(2)可以提高生化性能，提高后續(xù)好氧生化效果。
(3)目前的生活污水中化學(xué)合成材料（表面活性劑等）越來越多，水解酸化有利于此種物質(zhì)的降解。
活性污泥法。
長期以來，城市生活污水多采用活性污泥法，它是世界各國應(yīng)用廣的一種生物處理流程，具有處理能力高，出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。該方法主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統(tǒng)組成。廢水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個(gè)生物反應(yīng)器，通過曝氣設(shè)備充入空氣，空氣中的氧溶入混合液，產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng)，且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態(tài)，這樣，廢水中的有機(jī)物、氧氣同微生物能充分接觸反應(yīng)。隨后混合液進(jìn)入沉淀池，混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉下來和水分離，流出沉淀池的就是凈化水。沉淀池中的污泥大部分回流，稱為回流污泥，回流污泥的目的是使曝氣池內(nèi)保持一定的懸浮固體濃度，也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應(yīng)引起微生物的增殖，增殖的微生物量通常從沉淀池中排除，以維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，這部分污泥叫剩余污泥?；钚晕勰喑擞醒趸头纸庥袡C(jī)物的能力外，還要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來，得到澄清的出水。
由于污水處理是一項(xiàng)側(cè)重于環(huán)境效益和社會(huì)效益的工程，因此在建設(shè)和實(shí)際運(yùn)行過程中常受到資金的限制，使得治理技術(shù)與資金問題成為我國水污染治理的“瓶頸”。歸納起來，目前在城市生活污水處理研究和應(yīng)用領(lǐng)域，普遍存在的問題有:（1）采用傳統(tǒng)的活性污泥法，往往基建費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)高，能耗大，管理復(fù)雜，易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象;設(shè)備不能滿足高效低耗的要求;（2）隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格，對(duì)污水中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的排放要求較高，傳統(tǒng)的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主，往往需要將多個(gè)厭氧和好氧反應(yīng)池串聯(lián)，形成多級(jí)反應(yīng)池，通過增加內(nèi)循環(huán)來達(dá)到脫氮除磷的目的，這勢必增加基建投資的費(fèi)用及能耗，并且使運(yùn)行管理較為復(fù)雜;（3）目前城市污水的處理多以集中處理為主，龐大的污水收集系統(tǒng)的投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過污水處理廠本身的投資，因此建設(shè)大型的污水處理廠，集中處理生活污水，從污水再生回用的角度來說不一定是唯yi可取的方案。
因此，如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩余污泥量、方便的操作管理，以及實(shí)現(xiàn)磷回收和處理水回用等可持續(xù)的方向發(fā)展，已成為目前水處理技術(shù)研究和應(yīng)用領(lǐng)域共同關(guān)注的問題。這要求污水處理不應(yīng)僅僅滿足單一的水質(zhì)改善，同時(shí)也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所采用的技術(shù)必須以低能耗和少資源損耗為前提。
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