河北地埋式污水處理設(shè)備設(shè)施
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河北地埋式污水處理設(shè)備設(shè)施
膜生物反應(yīng)器技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代的美國。膜生物反應(yīng)器的研究與應(yīng)用可分為三個階段:*階段:1966年,美國的Dorroliver公司首先將MBR用于廢水處理的研究;1968年,Smith等將好氧活性污泥法與超濾膜相結(jié)合的MBR用于處理城市污水;1969年Budd等的分離式MBR技術(shù)獲得了美國。20世紀(jì)70年代初期,好氧分離式MBR處理城市污水的試驗規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,同時,厭氧MBR研究也相繼開始進(jìn)行,實驗室規(guī)模的研究與中試規(guī)模的研究均取得了較滿意的結(jié)果。這一時期MBR的應(yīng)用由于受當(dāng)時膜生產(chǎn)技術(shù)的限制,直到20世紀(jì)70年代后期,大規(guī)模好氧膜生物反應(yīng)器才開始在北美應(yīng)用。第二階段:20世紀(jì)70年代末期,日本由于國土面積小,地面水體因徑流距離較短而導(dǎo)致其自凈能力差、生態(tài)系統(tǒng)脆弱、易受污染。
MBR由于具有占地面積小和出水水質(zhì)優(yōu)良的優(yōu)勢,使其應(yīng)用有了很快的進(jìn)展。自1983年到1987年,日本有13家公司使用好氧MBR處理大樓廢水,經(jīng)處理后的水做中水回用,處理規(guī)模達(dá)50m3/d一250m3/d。日本1985年開始的“水綜合再生利用系統(tǒng)90年代計劃”把MBR的研究在污水處理對象與規(guī)模方面都大大推進(jìn)了一步。目前在日本運行(包括在建)的膜生物反應(yīng)器占的66%。第三階段(1995年—至今):進(jìn)入20世紀(jì)90年代中后期,越來越多的歐洲國家將MBR用于生活污水和工業(yè)廢水的處理。目前主要有四家大公司經(jīng)營MBR,它們分別是加拿大Zenon公司,日本MitsubishiRayon公司,法國sue-LDE/IDI公司和日本Kubota公司。公司生產(chǎn)一體式聚合物中空纖維膜組件,而Suez-LDE/IDI生產(chǎn)分體式管式陶瓷膜組件。加拿大的Zenon公司首先推出了超濾管式膜生物反應(yīng)器,并將其應(yīng)用于城市污水處理。
目前,大部分應(yīng)用于城市污水處理的MBR處理能力范圍為不大于378.5m3/d,但處理能力高378.5m3/d-1892.5m3/d的MBR數(shù)量在逐步增加。在膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用中,98%以上是好氧膜生物反應(yīng)器。其中55%以上是一體式膜生物反應(yīng)器。好氧膜生物反應(yīng)器主要是針對城市廢水及生活污水的處理,厭氧膜生物反應(yīng)器主要是針對高濃度有機廢水的處理。HRT(水力停留時間)、SRT(污泥齡)和污泥負(fù)荷對好氧膜生物反應(yīng)器去除城市和工業(yè)廢水的CODcr和BOD5影響不大,但污泥齡和污泥負(fù)荷對硝化效率有明顯的影響。好氧膜生物反應(yīng)器處理城市污水,曝氣分別占分體式和一體式MBR總能耗的20%～50%和80%～100%。污泥濃度、污泥負(fù)荷和水力停留時間對MBR的CODcr去除效果影響不明顯。污泥產(chǎn)率和污泥活性隨著污泥齡的降低而增加,但污泥降解污染物的能力不太受污泥齡變化的影響。同常規(guī)活性污泥法中的污泥相比,好氧膜生物反應(yīng)器中的污泥顆粒小,粘度高,泡沫多,結(jié)構(gòu)疏松,活性低,并且污泥的沉降和脫水性能差,在常規(guī)活性泥法中較長的污泥齡有助于高一級微型動物(原生和后生動物)的產(chǎn)生,但現(xiàn)有的研究表明,當(dāng)膜生物反應(yīng)器長時間不排泥時,污泥中很少或沒有原后生動物出現(xiàn),遺憾的是至今并不清楚為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
采用熒光原位雜交對膜生物反應(yīng)器中的污泥進(jìn)行分析,結(jié)果表明:膜生物反應(yīng)器中微生物群落含有的細(xì)菌細(xì)胞遠(yuǎn)少于常規(guī)活性污泥法,并且膜生物反應(yīng)器的低污泥產(chǎn)率來自于微生物的內(nèi)源呼吸而不是生物捕食。主要技術(shù)內(nèi)容：基本原理：膜生物反應(yīng)器，是2O世紀(jì)末發(fā)展起來的水處理*，是生物技術(shù)與膜技術(shù)的結(jié)合，它既利用了膜分離的選擇透過性與高效性，又利用了生物處理的有效性與*性。可將水中有害物質(zhì)大限度地去除。
在處理生活污水方面：(1)高效地進(jìn)行固液分離，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的沉淀池，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用。(2)膜的高效截留作用，使微生物*截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，實現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的*分離。(3)由于MBR將傳統(tǒng)污水處理的曝氣池與二沉池合二為一，取代了三級處理的全部工藝設(shè)施，可大幅減少占地面積，節(jié)省土建投資。(4)利用硝化細(xì)菌的截留和繁殖，系統(tǒng)硝化效率高。通過運行方式的改變亦可有脫氮和除磷功能，從而有效地解決水體的富營養(yǎng)化問題。(5)由于泥齡可以非常長，從而大大提高難降解有機物的降解效率。(6)反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、長泥齡下運行，剩余污泥產(chǎn)量極低，所以理論上可實現(xiàn)零污泥排放，從而解決污水處理設(shè)施中，令人頭痛的污泥處理量問題。
在處理工業(yè)廢水方面：(1)在厭氧階段通過控制污水的停留時間，充分發(fā)揮生物膜和懸浮污泥的作用，確保難降解的大分子有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化成較易降解的小分子物質(zhì)，包括將某些物質(zhì)水解酸化成易降解的有機酸。從而大大提高了污水的可生化性。(2)由于厭氧階段可破壞染料的分子結(jié)構(gòu)，因此適宜印染和顏料廢水的脫色。(3)厭氧處理后的污水再經(jīng)過高負(fù)荷好氧膜生物反應(yīng)器處理，使得有機污染物得到較為*的降解處理，其出水可直接回用。(4)該工藝具有剩余污泥產(chǎn)量低的優(yōu)點，可節(jié)省污泥處理設(shè)施的建設(shè)費用。
在傳統(tǒng)的廢水生物處理技術(shù)中，二次沉淀池中的泥水分離靠重力作用完成的，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(yán)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(fù)荷與降低污泥負(fù)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將分離工程中的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)廢水生物處理技術(shù)有機結(jié)合，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*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0），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問題。MBBR為載體流動床生物膜技術(shù)：
