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MBR地埋式生活污水处理设备
厌氧MBR
厌氧MBR可以被简单的定义为在无氧条件下,利用膜过滤实现固液分离的微生物降解污染物的过程。与好氧MBR相比,厌氧MBR研究的起步较晚,据可查阅的文献记载,德国人Grethlein于1975年**将膜过滤的概念引入厌氧处理工艺中,他的研究报告表明膜过滤系统的引入有效的增加了厌氧系统的微生物量,并且提高了BOD去除率,达到了85~95%,不仅如此盐和正磷酸盐的去除率也分别提高到75%和24~85%
20世纪80年代,世界上台商业化运行的厌氧MBR建成,用于处理高浓度的乳浆废水。这套工艺被称为厌氧膜反应器系统(MARS),主要由一套完整的厌氧生物反应器和一套外置的侧流式膜组件构成,处理效果良好,但是由于膜的成本较高,这套系统的测试仅进行到中试阶段,并没有完成实际运行。日本于1985年开展了将厌氧产甲烷技术和滤膜技术结合的大型开发计划,被称作“水综合再生利用系统90年计划”。该计划在膜构型、膜材料以及膜生物反应器的处理效果等方面作了大量细致的工作,对厌氧MBR在工业和生活污水上的处理效果进行了中试研究,发展了一系列不同用途的厌氧MBR。与此同时,一套被称为厌氧消化过滤(ADUF)的处理系统在南非建成,用来处理高浓度工业废水。该工艺采用了分置式聚醚砜管式膜组件,对全混流厌氧反应器的出水进行二次处理,并将滤后污泥回流到厌氧反应器中,负荷高达10gCOD/L·d,COD去除率也达到了97%。ADUF的成功运行和较高的处理效果,充分肯定了膜分离技术和厌氧工艺结合的**。这以后,又出现了侧流式微滤厌氧反应器(CUMAR)。针对CUMAR的研究主要涉及啤酒废水的处理,CUMAR的负荷高达28.5gCOD/L·d,COD的去除率均在97%以上。
受到当时制膜水平的限制,膜价格和MBR的运行成本非常高,膜过滤技术也尚未成熟,厌氧MBR技术的发展较为缓慢,大都停留在实验室研究阶段,实际应用的很少,并且95%以上的厌氧MBR都采用外置式结构。进入21世纪,随着制膜成本的不断下降以及好氧MBR技术的广泛应用,厌氧MBR技术进入了飞速发展的阶段,并成为WERF(WaterEnvironmentalResearchFoundation)的国外着名水处理协会研究的之一。Wen等利用UASB和微滤膜系统相结合的工艺对生活污水进行了处理,发现负荷为0.5~12.5g/L·d时,系统的COD去除率高达97%,出水COD浓度**20mg/L,明显**其他厌氧工艺。Lee等研究了微滤膜系统对两相厌氧反应器运行效果的影响。在为期一年的时间里,整套系统污泥浓度和污泥停留时间得到明显提升,COD去除率稳定在80%左右,产气量为0.32m3/kgCOD。
MBR膜地埋式生活污水处理设备工艺
氧化沟工艺
氧化沟是20世纪50年代荷兰工程师在延时曝气活性污泥法的基础上发明的一种新型活性污泥法。根据氧化沟的构造特征以及**和**情况,可以将氧化沟分为不同的类型。常见的主要有Carrousel氧化沟、交替式氧化沟、除磷脱氮双沟式氧化沟、三沟式氧化沟、ObraI氧化沟以及一体化氧化沟。在传统的氧化沟用于去除COD和BOD的基础上,*2代氧化沟还具有脱氮除磷的功能,这在很大程度上提升了氧化沟的应用前景。氧化沟工艺具备以下几个优点:一是由于氧化沟的构筑物少,可不建初沉池以及污泥消化池,因此处理流程简单,操作管理方便。二是氧化沟适用于高浓度工业废水,能够承受水质水量的冲击负荷,克服了高浓度工业废水抑制活性污泥菌活性的缺点。三是当需要进行脱氮除磷时,相对传统的脱氮除磷工艺,氧化沟具有降低运行费用以及能耗的优点。四是出水水质好,运行稳定。但是,由于一般不建初沉池和污泥消化池,所以氧化沟工艺增加了反应池的负荷,这在一定程度上会增加部分能耗,同时由于氧化沟的曝气装置比如表面曝气器或者曝气转刷等机械部件需定期维修,因此检修工作量较大。
SBR工艺
序批式活性污泥法简称SBR,又叫序列间歇式活性污泥法。SBR反应池是该工艺的**系统,均化、初次沉淀、生物降解以及二次沉淀过程都在SBR反应池发生。它通过在运行上的间歇操作,实现了对物的有效降解。作为活性污泥处理技术,SBR的主要优点有:一是工艺处理设备少,沉池和污泥回流系统,因此运行操作简单、管理方便。二是不受污泥膨胀的困扰。三是抗冲击负荷能力强。四是可以实现好氧、缺氧、厌氧状态交替出现,脱氮除磷的效果好。由于以上特点,SBR系统适合水量小、分散点源、污染物间歇排放的农村小城镇污水处理。但同时,SBR工艺也有一些不可忽略的缺点,由于滗水深度一般是1~2m,因此污水提升的说水头损失比较大。设备对自动化控制要求严格,因此对管理人员的要求也比较高。同时由于SBR工艺不设初沉池,在一定程度上容易产生浮渣。
生物接触氧化工艺
生物接触氧化法就是由浸没在污水中的填料和人工曝气系统构成的生物处理工艺。在有氧的条件下,污水与填料表面的生物膜反复接触,使污水获得净化。生物接触氧化法的优点[2]是:一是工艺耐冲击负荷的能力强,不需污泥回流设备,同时也不受污泥膨胀的影响,产泥量也少。二是其单位容积的生物量大,因此处理能力比较高。三是由于工艺的设备较少,操作运行简单,便于维护。但是,对小城镇来说,该工艺的造价比较高,而且布水和布气时不易均匀。虽然设备少,但是构筑物构造比较复杂,这就增加了设计施工的难度。因此,选用时需要酌情考虑小城镇的现实情况。
厌氧水解―高负荷生物滤池
厌氧水解―高负荷生物滤池是近年来为了适应小城镇污水处理的特点而产生的处理工艺。该工艺主要是将预处理工艺由传统的初沉池改为厌氧水解滤池,同时在传统高负荷生物滤池的基础上对其工艺构造进行了重要的技术。改造后的工艺既具有高负荷、率的优点,又通过采用具有高空隙率、高附着面积和高二次布水性能的新型塑料模块填料,取消了滤池出水回流系统,从而大幅度的降低了操作运行的能耗以及建设投资费用。作为新型工艺,厌氧水解―高负荷生物滤池有以下几个的优点:一是与普通的活性污泥法相比,该工艺的产泥量大大减少,这就在一定程度上降低了污泥处理、处置费用,也降低了二次污染。二是由于该工艺处理系统集初沉池、曝气池、污泥回流设施以及供氧设施等与一身,因此污水处理流程简单,管理运行简单。三是工艺的抗冲击负荷能力比较强。这些优点都决定了厌氧水解―高负荷生物滤池能够适应我国小城镇污水的要求。
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