東莞一體化生活污水處理設(shè)備技術(shù)*

A/O膜-生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor，MBR）是將膜分離技術(shù)與生物處理單元相結(jié)合的水處理新技術(shù)。整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)主要由核心膜組件、主體反應(yīng)器、出水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)等組成。它以高效膜分離代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥法工藝中的二沉池，省卻了傳統(tǒng)活性污泥法中二沉池濃縮后剩余污泥的回流，相比于傳統(tǒng)工藝MBR還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

膜組件能高效地實(shí)現(xiàn)固液分離，分離效果好于傳統(tǒng)的沉淀池，無(wú)需顧慮污泥膨脹，出水水質(zhì)良好且穩(wěn)定，以城市污水為進(jìn)水時(shí)，膜出水可以直接回用；

由于膜的高效截留作用，可使微生物*截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間和污泥齡的*分離，使運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定；

膜-生物反應(yīng)器能在高的污泥濃度下運(yùn)行，抗水質(zhì)波動(dòng)能力強(qiáng)，容積負(fù)荷高，占地面積??；

長(zhǎng)污泥齡有利于增殖緩慢的微生物的截留和生長(zhǎng)，系統(tǒng)硝化效率得以提高。也可增加一些難降解有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間，有效地將分解難降解有機(jī)物的微生物滯留在反應(yīng)器內(nèi)，有利于難降解有機(jī)物降解效率提高；

膜-生物反應(yīng)器可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費(fèi)用；

建設(shè)周期短，施工費(fèi)用省，安裝靈活，并且根據(jù)不同處理規(guī)模可以靈活調(diào)整，易于標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)備化。同時(shí)，普通生物處理工藝改造為MBR也較為方便；

易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作管理方便。

膜-生物反應(yīng)器相較于傳統(tǒng)工藝，具有上述7大優(yōu)勢(shì)，但傳統(tǒng)概念上認(rèn)為MBR的投資建設(shè)成本較高。然而，隨著土地價(jià)格增長(zhǎng)、膜組件價(jià)格的下降、膜性能的改善，膜-生物反應(yīng)器的投資已經(jīng)和常規(guī)工藝相當(dāng)，當(dāng)應(yīng)用在現(xiàn)有工藝的升級(jí)改造上，投資甚至還可低于常規(guī)工藝。

目前，膜-生物反應(yīng)器在小規(guī)模污水處理上也已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用在出水水質(zhì)要求高、占地面積小的地區(qū)更是體現(xiàn)處理常規(guī)工藝無(wú)法替代的優(yōu)勢(shì)。

東莞一體化生活污水處理設(shè)備基本原理

1、帶氣絮粒的上浮和氣浮表 面負(fù)荷的關(guān)系

粘附氣泡的絮粒在水中上浮時(shí)，在宏觀上將受到重力G浮力F等外力的影響。帶氣絮粒上浮 時(shí)的速度由牛頓第二定律可導(dǎo)出，上浮速度取決于水和帶氣絮粒的密度差，帶氣絮粒的直徑（或特征直徑）以及水的溫度、流態(tài)。如果帶帶氣絮粒中氣泡所占比例越 大則帶氣絮粒的密度就越??；而其特征直徑則相應(yīng)增大，兩者的這種變化可使上浮速度大大提高。

然而實(shí)際水流中；帶氣絮粒 大小不一，而引起的阻力也不斷變化，同時(shí)在氣浮中外力還發(fā)生變化，從而氣泡形成體和上浮速度也在不斷變化。具體上浮速度可按照實(shí)驗(yàn)測(cè)定。 根據(jù)測(cè)定的上浮速度值可以確 定氣浮的表面負(fù)荷。而上浮速度的確定須根據(jù)出水的要求確定。

2、水中絮粒向氣泡粘附

如前所述，氣浮處理法對(duì)水 中污染物的主要分離對(duì)象，大體有兩種類型即混凝反應(yīng)的絮凝體和顆粒單體。氣浮過(guò)程中氣泡對(duì)混凝絮體和顆粒單體的結(jié)合可以有三種方式，即氣泡頂托，氣泡裹攜 和氣粒吸附。顯然，它們之間的裹攜和粘附力的強(qiáng)弱，即氣、粒（包括絮廢體）結(jié)合的牢固程度與否，不僅與顆粒、絮凝體的形狀有關(guān)，更重要的受水、氣、粒三相 界面性質(zhì)的影響。水中活性劑的含量，水中的硬度，懸浮物的濃度，都和氣泡的粘浮強(qiáng)度有著密切的。氣浮運(yùn)行的好壞和此有根本的關(guān)聯(lián)。在實(shí)際應(yīng)用中質(zhì)須調(diào) 整水質(zhì)。

3.水中氣泡的形成及其特性

形成氣泡的大小和強(qiáng)度取決 于空氣釋放時(shí)各種用途條件和水的表面張力大小。（表面張力是大小相等方向相反，分別作用在表面層相互接觸部分的一對(duì)力，它的作用方向總是與液面相切。）

1）氣泡半徑越小，泡內(nèi)所受附 加壓強(qiáng)越大，泡內(nèi)空氣分子對(duì)氣泡膜的碰撞機(jī)率也越多、越劇烈。因此要獲得穩(wěn)定的微細(xì)泡，氣泡膜強(qiáng)度要保證。

2）氣泡小，浮速快，對(duì)水體的 擾動(dòng)小，不會(huì)撞碎絮粒。并且可增大氣泡和絮粒碰撞機(jī)率。但并非氣泡越細(xì)越好，氣泡過(guò)細(xì)影響上浮速度，因而氣浮池的大小和工程造價(jià)。此外投加一定量的表面活 性劑，可有效降低水的表面張力系數(shù)，加強(qiáng)氣泡膜牢度，r也變小。

3）向水中投加高溶解性無(wú)機(jī)鹽，可使氣泡膜牢度削弱，而使氣泡容易破裂或并大。

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

體積負(fù)荷高，處理時(shí)間短，節(jié)約占地面積，生物接觸氧化法的體積負(fù)荷高可達(dá)3?6kgBOD(),與活性污泥法比較，體積負(fù)荷可高5倍。

生物活性高、曝氣管設(shè)在填料下，不僅供氧充分。而且對(duì)生物膜起到了攪拌作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。

有較高的微生物濃度，一般活性污泥濃度為2?3g/l而接觸氧化池中絕大多數(shù)微生物附著在填料上，單位體積內(nèi)水中和填料上的微生物濃度可達(dá)10?20g/l，由于微生物濃度高，有利于提高容積負(fù)荷。

污泥產(chǎn)量低，不需污泥回流，與活性污泥法相比，接觸氧化法的體積負(fù)荷高，但污泥產(chǎn)量不僅不高，反而有所降低。由于微生物附著在填料上形成生物膜，生物膜的脫落和增長(zhǎng)可以自動(dòng)保持平衡，所以不需回流污泥，給管理帶來(lái)方便。

出水水質(zhì)好而穩(wěn)定，在進(jìn)水短期內(nèi)突然變化時(shí)，出水水質(zhì)受影響很小。出水外觀清澈透明，如再加砂濾處理?？勺髦兴赜谩?/span>

動(dòng)力消耗低，采用生物接觸氧化法處理污水，一般能節(jié)省動(dòng)力30%。

掛膜方便，對(duì)含菌種少的廢水，掛膜時(shí)接入菌種，運(yùn)行十多天生物膜就可成熟，當(dāng)停電或事故不能供氣時(shí)，只要將氧化池中的水放完即可，附著在固定床的微生物可以從空氣中獲得氧氣而維持生命，經(jīng)試驗(yàn)，在這樣間歇一個(gè)月再重新工作，生物膜在幾天內(nèi)就可以恢復(fù)正常。 不存在污泥膨脹問(wèn)題，在活性污泥中容易產(chǎn)生膨脹的菌，如絲狀菌，在接觸氧化池中不僅不產(chǎn)生膨脹，而且能充分發(fā)揮其分解、氧化能力高的優(yōu)點(diǎn)。接觸氧化池內(nèi)填料固定在水中，附著在填料上的絲狀菌有較強(qiáng)的分解有機(jī)物的能力，具有立體結(jié)構(gòu)，但沉降性能差，在曝氣池中易隨出水流出，因而不易產(chǎn)生污泥膨脹問(wèn)題。

3、二沉池采用斜管沉淀池，普通沉淀池存在兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)：一是懸浮物的去除率不高，一般只有40?60%；二是體積龐大、占地面積多為克服上述缺點(diǎn)，根據(jù)淺層沉降原理，設(shè)計(jì)出了斜管沉淀池。在容積V和池深H一定的條件下，如果增大流量Q，則沉降速度u。隨之增大，從而使沉降效率降低；反之，欲提高去除率（減少u0）則流量Q必須減少。即是說(shuō)，提高沉降效率和加大處理能力二者是有矛盾的。

但是，如果將沉淀池的沉降區(qū)高度H分成n個(gè)h的水平淺池，那么沉淀池的總表面積就由A增大為nA，沉降速度也相應(yīng)由u0Q/A變?yōu)?Q/nA，即u0=u0/n,從而在處理水量不變的情況下能大大提高沉降效率。這就是說(shuō)，在保持原有的去除率不變時(shí)，相同容積的淺池的處理水量比原來(lái)大n倍。

不僅如此，淺池沉降還能大大改善沉降過(guò)程的水力條件。在管道中和平行板間水流的雷諾數(shù)Re分別小于2000和1000時(shí)，水流即處于層流狀態(tài)，事實(shí)上，以斜管形式構(gòu)成的沉淀池內(nèi)，由于濕周大，水力半徑很小，所以Re值可降到100以下，水流仍處于穩(wěn)定的層流狀態(tài)，懸浮物的沉降不受紊流所產(chǎn)生的脈沖速度的影響，對(duì)沉降極為有利。