每天500噸一體化污水處理設(shè)備說明
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每天500噸一體化污水處理設(shè)備說明
膜生物反應(yīng)器（TMBR）：膜生物反應(yīng)器主要由膜組件和生物反應(yīng)器兩部分構(gòu)成。大量的微生物（活性污泥）在生物反應(yīng)器內(nèi)與基質(zhì)（廢水中的可降解有機(jī)物等）充分接觸，通過氧化分解作用進(jìn)行新陳代謝以維持自身生長、繁殖，同時使有機(jī)污染物降解。膜組件通過機(jī)械篩分、截留等作用對廢水和污泥混合液進(jìn)行固液分離。大分子物質(zhì)等被濃縮后返回生物反應(yīng)器，從而避免了微生物的流失。膜組件相當(dāng)于傳統(tǒng)工藝的二沉池，但是克服了傳統(tǒng)二沉池的很多缺點，膜生物反應(yīng)器的主要特點詳見下述。
膜生物反應(yīng)器的主要特點
1、污染物去除效率高，出水水質(zhì)好
2、適應(yīng)性強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷
3、工藝流程短，系統(tǒng)設(shè)備簡單緊湊，占地面積小
4、易實現(xiàn)自動化控制，維護(hù)簡單，節(jié)省人力
5、系統(tǒng)啟動速度快，水質(zhì)可以很快達(dá)到要求
缺氧/好氧活性污泥法（A/O）
本項目中TMBR的生物處理裝置采用的是：二級缺氧/好氧處理工藝，滲濾液在流經(jīng)不同功能分區(qū)的過程中，使?jié)B濾液中的有機(jī)物、氨氮得以去除。本工藝是在缺氧前置的條件下運(yùn)行，可有效抑制絲狀菌的繁殖，克服污泥膨脹，SVI值一般小于100，有利于處理后的滲濾液與污泥的分離，運(yùn)行中在缺氧段內(nèi)只需輕微攪拌。同時由于缺氧和好氧嚴(yán)格區(qū)分，有利于不同微生物的繁殖生長。A/O活性污泥法是污水處理的廣泛采用的污水技術(shù)，工藝靈活、運(yùn)行穩(wěn)定、效果良好，并且能夠具備較長泥齡，滿足硝化－反硝化的除氮工藝特點。
膜組件
采用膜組件實現(xiàn)生物反應(yīng)器的分離是廢水處理的新工藝，膜組件取代傳統(tǒng)工藝中的沉淀池，分離活性污泥混合液中的固體微生物和大分子溶解性物質(zhì)。根據(jù)膜組件的設(shè)置位置，膜生物反應(yīng)器可分為外置式膜生物反應(yīng)器和內(nèi)置式膜生物反應(yīng)器兩大類。
外置式膜生物反應(yīng)器是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)泵增壓后輸送至膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，成為處理系統(tǒng)的產(chǎn)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)。外置式膜生物反應(yīng)器的特點是：更換及增設(shè)容易；膜通量較大。但在一般條件下，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，致使水流循環(huán)量增大，動力費(fèi)用增高，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失活。在內(nèi)置式膜生物反應(yīng)器中，膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)部。原水進(jìn)入膜－生物反應(yīng)器后，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥分解，再在抽吸泵或水頭差（提供很小的壓差）作用下由膜過濾出水。膜組件下設(shè)置的曝氣系統(tǒng)不僅給微生物分解有機(jī)物提供了所必需的氧氣，而且氣泡的沖刷和在膜表面形成的循環(huán)流速對污染物在膜表面的沉積起到了積極的阻礙作用。由于這種形式的膜生物反應(yīng)器更為緊湊，占地少，但是清洗時不方便，且由于通量較低，投資相對較高。
本工藝中采用的是外置式膜生物反應(yīng)器，膜組件為管式聚酯膜組件。相對于其它的板式式、簾式等形式的膜組件來說，具有組件結(jié)構(gòu)簡單，裝填密度大，對預(yù)處理要求低、不易堵塞等優(yōu)點，同時膜處理過程由于大流量回流及氣體沖刷，能耗較低。
工藝特點
能有效的將滲濾液實現(xiàn)減量化、無害化、資源化對污染物的處理目標(biāo)就是使其減量化、無害化、資源化。本工藝采用生化處理和物化處理相結(jié)合的方法，利用綜合處理法（生物法+膜法）能比較*的降解污染物的特點，使污染物數(shù)量減少、危害程度降低。
能抵抗一定的沖擊負(fù)荷
垃圾滲濾液的特點就是其水質(zhì)、水量等容易發(fā)生較大的變化。特別是水質(zhì)的變化，這直接決定著工藝的可行性。本工藝在設(shè)計時充分考慮這些變化，采用各種有效的措施和方法應(yīng)對這些沖擊，保證系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。
運(yùn)行成本低
因為垃圾滲濾液的有機(jī)物含量較高，且成分復(fù)雜，因此其處理成本較高。本工藝考慮到前期的投資及后期的運(yùn)營成本，采用低能耗、低費(fèi)用的處理技術(shù)。
占地面積小
工藝中盡可能采用高效的處理工藝，提高負(fù)荷率。同時部分處理單元采用半地上式，盡可能減小占地面積。例如，工藝中采用效率比較高的TMBR工藝。
二次污染少
整個工藝產(chǎn)生的污泥經(jīng)收集后濃縮板框壓濾脫水，泥餅運(yùn)至填埋場，不產(chǎn)生二次污染。對設(shè)施和設(shè)備的臭氣散發(fā)采取一定的措施。
量氨氮排入水體將導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，降低水體觀賞價值，并且被氧化生成的硝酸鹽和亞硝酸鹽還會影響水生生物甚至人類的健康。因此，廢水脫氮處理受到人們的廣泛關(guān)注。目前，主要的脫氮方法有生物硝化反硝化、折點加氯、提吹脫和離子交換法等。消化污泥脫水液、垃圾滲濾液、催化劑生產(chǎn)廠廢水、肉類加工廢水和合成氨化工廢水等含有*濃度的氨氮（500mg/L以上，甚至達(dá)到幾千mg/L），以上方法會由于游離氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其應(yīng)用受到限制。高濃度氨氮廢水的處理方法可以分為物化法、生化聯(lián)合法和新型生物脫氮法。
1、物化法
1.1、吹脫法
在堿性條件下，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關(guān)系進(jìn)行分離的一種方法。一般認(rèn)為吹脫效率與溫度、pH、氣液比有關(guān)。
王文斌等[1]對吹脫法去除垃圾滲濾液中的氨氮進(jìn)行了研究，控制吹脫效率高低的關(guān)鍵因素是溫度、氣液比和pH。在水溫大于25℃,氣液比控制在3500左右，滲濾液pH控制在10.5左右，對于氨氮濃度高達(dá)2000～4000mg/L的垃圾滲濾液，去除率可達(dá)到90%以上。吹脫法在低溫時氨氮去除效率不高。
采用超聲波吹脫技術(shù)對化肥廠高濃度氨氮廢水（例如882mg/L）進(jìn)行了處理試驗。jia工藝條件為pH＝11，超聲吹脫時間為40min，氣水比為l000：1試驗結(jié)果表明，廢水采用超聲波輻射以后，氨氮的吹脫效果明顯增加，與傳統(tǒng)吹脫技術(shù)相比，氨氮的去除率增加了17％～164％，在90％以上，吹脫后氨氮在100mg/L以內(nèi)。
為了以較低的代價將pH調(diào)節(jié)至堿性，需要向廢水中投加一定量的氫氧化鈣，但容易生水垢。同時，為了防止吹脫出的氨氮造成二次污染，需要在吹脫塔后設(shè)置氨氮吸收裝置。
在處理經(jīng)UASB預(yù)處理的垃圾滲濾液（2240mg/L）時發(fā)現(xiàn)在pH＝11.5，反應(yīng)時間為24h，僅以120r/min的速度梯度進(jìn)行機(jī)械攪拌，氨氮去除率便可達(dá)95％。而在pH＝12時通過曝氣脫氨氮，在第17小時pH開始下降，氨氮去除率僅為85％。據(jù)此認(rèn)為，吹脫法脫氮的主要機(jī)理應(yīng)該是機(jī)械攪拌而不是空氣擴(kuò)散攪拌。
1.2、沸石脫氨法
利用沸石中的陽離子與廢水中的NH4+進(jìn)行交換以達(dá)到脫氮的目的。沸石一般被用于處理低濃度含氨廢水或含微量重金屬的廢水。然而，蔣建國等[4]探討了沸石吸附法去除垃圾滲濾液中氨氮的效果及可行性。小試研究結(jié)果表明，每克沸石具有吸附15.5mg氨氮的極限潛力，當(dāng)沸石粒徑為30～16目時，氨氮去除率達(dá)到了78.5%，且在吸附時間、投加量及沸石粒徑相同的情況下，進(jìn)水氨氮濃度越大，吸附速率越大，沸石作為吸附劑去除滲濾液中的氨氮是可行的。
用沸石離子交換法處理經(jīng)厭氧消化過的豬肥廢水時發(fā)現(xiàn)Na-Zeo、Mg-Zeo、Ca-Zeo、k-Zeo中Na-Zeo沸石效果hao，其次是Ca-Zeo。增加離子交換床的高度可以提高氨氮去除率，綜合考慮經(jīng)濟(jì)原因和水力條件，床高18cm（H/D=4），相對流量小于7.8BV/h是比較適合的尺寸。離子交換法受懸浮物濃度的影響較大。
應(yīng)用沸石脫氨法必須考慮沸石的再生問題，通常有再生液法和焚燒法。采用焚燒法時，產(chǎn)生的氨氣必須進(jìn)行處理。
1.3、膜分離技術(shù)
利用膜的選擇透過性進(jìn)行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便，氨氮回收率高，無二次污染。蔣展鵬等[6]采用電滲析法和聚丙烯(PP)中空纖維膜法處理高濃度氨氮無機(jī)廢水可取得良好的效果。電滲析法處理氨氮廢水2000～3000mg/L，去除率可在85％以上，同時可獲得8.9％的濃氨水。此法工藝流程簡單、不消耗藥劑、運(yùn)行過程中消耗的電量與廢水中氨氮濃度成正比。PP中空纖維膜法脫氨效率＞90％，回收的硫suan銨濃度在25％左右。運(yùn)行中需加堿，加堿量與廢水中氨氮濃度成正比。
乳化液膜是種以乳液形式存在的液膜具有選擇透過性，可用于液-液分離。分離過程通常是以乳化液膜（例如煤油膜）為分離介質(zhì)，在油膜兩側(cè)通過NH3的濃度差和擴(kuò)散傳遞為推動力，使NH3進(jìn)入膜內(nèi)，從而達(dá)到分離的目的。用液膜法處理某濕法冶金廠總排放口廢水（1000～1200mgNH4+-N/L，pH為6～9），當(dāng)采用烷醇酰胺聚氧乙烯醚為表面活性劑用量為4％～6％，廢水pH1.4MAP沉淀法。
