河北地埋式污水處理設備設施

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河北地埋式污水處理設備設施

膜生物反應器技術起源于20世紀60年代的美國。膜生物反應器的研究與應用可分為三個階段:*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合的MBR用于處理城市污水;1969年Budd等的分離式MBR技術獲得了美國。20世紀70年代初期,好氧分離式MBR處理城市污水的試驗規(guī)模進一步擴大,同時,厭氧MBR研究也相繼開始進行,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果。這一時期MBR的應用由于受當時膜生產技術的限制,直到20世紀70年代后期,大規(guī)模好氧膜生物反應器才開始在北美應用。第二階段:20世紀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優(yōu)良的優(yōu)勢,使其應用有了很快的進展。自1983年到1987年,日本有13家公司使用好氧MBR處理大樓廢水,經處理后的水做中水回用,處理規(guī)模達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)模方面都大大推進了一步。目前在日本運行(包括在建)的膜生物反應器占的66%。第三階段(1995年—至今):進入20世紀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。公司生產一體式聚合物中空纖維膜組件,而Suez-LDE/IDI生產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器,并將其應用于城市污水處理。
目前,大部分應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。在膜生物反應器的應用中,98%以上是好氧膜生物反應器。其中55%以上是一體式膜生物反應器。好氧膜生物反應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)和污泥負荷對好氧膜生物反應器去除城市和工業(yè)廢水的CODcr和BOD5影響不大,但污泥齡和污泥負荷對硝化效率有明顯的影響。好氧膜生物反應器處理城市污水,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、污泥負荷和水力停留時間對MBR的CODcr去除效果影響不明顯。污泥產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,好氧膜生物反應器中的污泥顆粒小,粘度高,泡沫多,結構疏松,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)的產生,但現(xiàn)有的研究表明,當膜生物反應器長時間不排泥時,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器中的污泥進行分析,結果表明:膜生物反應器中微生物群落含有的細菌細胞遠少于常規(guī)活性污泥法,并且膜生物反應器的低污泥產率來自于微生物的內源呼吸而不是生物捕食。主要技術內容：基本原理：膜生物反應器，是2O世紀末發(fā)展起來的水處理*，是生物技術與膜技術的結合，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。可將水中有害物質大限度地去除。
在處理生活污水方面：(1)高效地進行固液分離，分離效果遠好于傳統(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*截留在生物反應器內，實現(xiàn)反應器水力停留時間(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施，可大幅減少占地面積，節(jié)省土建投資。(4)利用硝化細菌的截留和繁殖，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)反應器在高容積負荷、長泥齡下運行，剩余污泥產量極低，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轉化成較易降解的小分子物質，包括將某些物質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構，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過高負荷好氧膜生物反應器處理，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量低的優(yōu)點，可節(jié)省污泥處理設施的建設費用。

在傳統(tǒng)的廢水生物處理技術中，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速率。水力停留時間（HRT）與污泥齡（SRT）相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運行過程中還產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，出水水質惡化。

針對上述問題，MBR將分離工程中的膜分離技術與傳統(tǒng)廢水生物處理技術有機結合，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)，提高了生化反應速率；同時，通過降低F/M比減少剩余污泥產生量（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：