MBR膜一体化污水处理器应用技术及原理特点介绍

工艺流程简介

1、排水管网的污水经格栅拦截较大的颗粒物和漂浮物后，经化粪池提升至初沉池，沉淀较大颗粒物等。

2、生物接触氧化法即在反应器内放置填料，以生物填料为载体经过充氧的废水与长满生物膜的填料接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。其工作原理和优点如下：

（1）原理：

生物接触氧化法在运行初期，少量的细菌附着于填料表面，由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚。微生物将污水中的污染物质转化为微生物细胞及CO2、H2O、H2S、N2、CH4等多种物质，溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用,为微生物所利用。当生物膜达到一定厚度时，氧已经无法向生物膜内层扩散。好氧菌死亡脱落，而兼性菌、厌氧菌在内层开始繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断发展厌氧菌。经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物膜大块脱落。在生物膜已脱落的填料表面上，新的生物膜又重新发展起来。在接触氧化池内，由于填料表面积较大，所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的，使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。生物膜在池内呈立体结构，对保持稳定的处理能力有利。

（2）优点：

体积负荷高，处理时间短，节约占地面积，生物接触氧化法的体积负荷较高可达3?6kgBOD(m3.d),与活性污泥法比较，体积负荷可高5倍。　

生物活性高、曝气管设在填料下，不仅供氧充分。而且对生物膜起到了搅拌作用，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。　

有较高的微生物浓度，一般活性污泥浓度为2?3g/l而接触氧化池中绝大多数微生物附着在填料上，单位体积内水中和填料上的微生物浓度可达10?20g/l，由于微生物浓度高，有利于提高容积负荷。　

污泥产量低，不需污泥回流，与活性污泥法相比，接触氧化法的体积负荷高，但污泥产量不仅不高，反而有所降低。由于微生物附着在填料上形成生物膜，生物膜的脱落和增长可以自动保持平衡，所以不需回流污泥，给管理带来方便。　

出水水质好而稳定，在进水短期内突然变化时，出水水质受影响很小。出水外观清澈透明，如再加砂滤处理。可作中水回用。　

动力消耗低，采用生物接触氧化法处理污水，一般能节省动力30%。

挂膜方便，对含菌种少的废水，挂膜时接入菌种，运行十多天生物膜就可成熟，当停电或事故不能供气时，只要将氧化池中的水放完即可，附着在固定床的微生物可以从空气中获得氧气而维持生命，经试验，在这样间歇一个月再重新工作，生物膜在几天内就可以恢复正常。　 不存在污泥膨胀问题，在活性污泥中容易产生膨胀的菌，如丝状菌，在接触氧化池中不仅不产生膨胀，而且能充分发挥其分解、氧化能力高的优点。接触氧化池内填料固定在水中，附着在填料上的丝状菌有较强的分解有机物的能力，具有立体结构，但沉降性能差，在曝气池中易随出水流出，因而不易产生污泥膨胀问题。

3、二沉池采用斜管沉淀池，普通沉淀池存在两个明显的缺点：一是悬浮物的去除率不高，一般只有40?60%；二是体积庞大、占地面积多为克服上述缺点，根据浅层沉降原理，设计出了斜管沉淀池。在容积V和池深H一定的条件下，如果增大流量Q，则沉降速度u。随之增大，从而使沉降效率降低；反之，欲提高去除率（减少u0）则流量Q必须减少。即是说，提高沉降效率和加大处理能力二者是有矛盾的。　

但是，如果将沉淀池的沉降区高度H分成n个高h的水平浅池，那么沉淀池的总表面积就由A增大为nA，沉降速度也相应由u0Q/A变为=Q/nA，即u0=u0/n,从而在处理水量不变的情况下能大大提高沉降效率。这就是说，在保持原有的去除率不变时，相同容积的浅池的处理水量比原来大n倍。

不仅如此，浅池沉降还能大大改善沉降过程的水力条件。在管道中和平行板间水流的雷诺数Re分别小于2000和1000时，水流即处于层流状态，事实上，以斜管形式构成的沉淀池内，由于湿周大，水力半径很小，所以Re值可降到100以下，水流仍处于稳定的层流状态，悬浮物的沉降不受紊流所产生的脉冲速度的影响，对沉降极为有利。

污水处理系统的启动与停止　　

1、污水处理投运前的准备工作　　

1）化学药品、仪器仪表齐全，各检测仪表处于备用状态。

2）进行系统全面检查，系统内的各阀门是否严密、灵活好用。　

3）检查各台水泵的紧固螺栓、螺钉是否有松动现象；水泵和生产现场应干净无杂物、无灰尘、无油污。　

4）检查水泵和风机的润滑油量是否适当，转动机械的冷却水是否畅通。

5）各台水泵的转动联轴器旋转是否均匀，有无卡位现象。

6）电动机的转动方向是否与水泵的转动方向一致。　　

2、污水处理系统运行的启动与停止：　　

（整套设备的启动）

1）对整套系统投入试运行前，必须对系统中的各项设备按其要求进行分步调试，分步调试合格后，方可进行整套系统投运工作。

2）启动前检查所有设备安装是否按照要求施工完毕，现场照明是否充足，加药药品是否配制好，加药系统处于备用状态。　

3）启动厂区污水提升泵、市政污水提升泵，开启污水提升泵出口门、入口门，关闭调节池排泥阀门，使调节池内上满水。　

4）在调节池液位2/3时，启动综合污水提升泵，开综合污水泵出口门、入口门、水解好氧池入口门，同时关闭接触氧化池排泥阀门，使水进入接触氧化池内。　

5）启动风机，待风机运转正常后，开启风机出口门，向水解好氧池内嚗气。　

6）待水解好氧池水位2/3时，开启水解好氧池的出口阀门，往机械反应器内上水，水位升至1/2处时，启动加药装置向机械反应器内加药。

7）待反应沉淀池水位达到溢流状态时，关闭集水池排泥阀门，往集水池内上水。

8）集水池水位达到2/3时，开启集水池甲、乙侧出口门，开启提升水泵出口、入口阀门，启动提升水泵，往高效纤维过滤器内上水。在水进入高效纤维过滤器内前，启动加氯消毒系统向污水处理系统加消毒液。

AO生化池

（1）A生化池

本池是利用异氧性兼性微生物进行以反硝化过程为主的构筑物，功能是去除污水中的NH3-N和降解有机物。来自调节池的原污水与从O段生化池回流的经过硝化的混合液在此池充分混合，在缺氧条件下，进行反硝化反应，污水中的反硝化菌以原污水中碳源有机物作为氢电子供体，以硝态氮作为电子受体，使回流混合液中的硝态氮及亚硝态氮中的氮被还原成氮气从水中逸出，从而达到除氮的目的。同时水中的兼性厌氧菌也可将好氧池中难以降解的大分子有机物进行氧化分解转变成易于好氧降解的小分子有机物，提高其可生化性，为好氧生化创造有利条件。　

A生化池中设置立体弹性填料。作为细菌载体，比表面积大、附着微生物量多，从而可增加其处理能力。O段混合液用高扬程泵予以回流，在A池中能起搅拌作用，不使污泥沉淀，进一步发挥污泥的吸附降解作用。　

A池有效容积为21 m3　，生化时间为3小时，溶解氧控制在0.2~0.5mg/l范围内，材质为钢结构，数量1只。

（2）O生化池　

本池是利用自养型好氧微生物进行生化处理的构筑物，功能是对污水中含碳有机物进行降解和对污水中的氨氮进行硝化。来自A段生化池已被初步降解了的污水中的含碳有机物在此池进行较为彻底的氧化分解，生成CO2和H2O，而对污水中氨氮则去除的较少，仅为20%左右，但在好氧微生物（硝化菌）的作用下，可将大部分含氮有机物转化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，从而达到氨氮的转化，以便回流到A生化池进行除氮处理。　

池内设置立体弹性填料和ABS曝气管路系统，并于曝气管路系统上安装刚玉材质的微孔曝气器。立体弹性填料由拉毛的PP材质的丝条和绞绳制成，呈圆形毛刷状，比表面积大，能附着大量的微生物（生物膜）。该填料挂膜快，脱膜容易。运行时丝条对曝气的空气泡能起到极好的切割作用，使大气泡切割成小气泡，可增加气液接触面积，促进氧的传递，从而提高处理效果。微孔曝气器强度高，不易损坏，布气均匀，阻力损失小，抗腐蚀，氧的利用率高达20%以上，与立体弹性填料配合使用，可达到较大的节能效果。O段生化池有效容积42 m3,接触氧化时间为6小时，经计算按气水比为7~8：1，水中溶解氧控制在3~3.5mg/l范围内，生化池末端设1台　50WQ10-10-0.75型潜污泵，　Q=10 m3/h，H=10 m　，N= 0.75Kw，按回流量100~200%回流混合液至A段生化池。本池为钢结构，数量1只。

填料性能的提高

填料是生物膜法的主体，直接关系处理效果。填料的选择和研究包括四个方面：

(1)水力特性：空隙率高、水流阻力小、流速均匀；

(2)生物膜附着性：比表面积大，易于生物膜生长和老化膜脱落；

(3)化学与机械稳定性：经久耐用，不溶出有毒物质；

(4)经济性：来源广泛，价格便宜。

一体化处理器生化池常用的生物填料包括蜂窝填料、波纹填料、束网填料、颗粒填料等。接触氧化法一般采用固定式的蜂窝填料、波纹填料、束网填料等，生物流化床采用悬浮式的颗粒填料。近年来，悬浮(流化)的颗料状或立体状填料得以迅速发展和广泛应用，并有逐渐取代固定式填料的趋势。相比因定式填料，悬浮填料具有一系列优点 ：

(1)孔隙率大，比表面积几百至几千不等。因此，填料表面附着的微生物数量大，种类多。污泥总浓度高达40～50g／L ，是普通活性污泥法的污泥浓度的5～10倍。填料单元内可以形成多级微生物的食物链。而且，微生物的泥龄较高，对难降解的有机物有较好的去除率；同时也有利于世代时间较长的硝化菌和亚硝化菌生长，使出水达到硝化。通过控制空心柱状填料的长度，可以实现填料单元内层厌氧、外层好氧，并保证适宜的好氧菌／厌氧菌生长比例，可以达到8O%脱氮效果。

(2)比重接近于水，可以全池流化翻动。填料上的生物膜、水流和气流三相充分接触混合，增大了传质面积，提高了传质速率(氧利用率可达30%)，强化了传质过程，缩短了污水的生化停留时间。另外，悬浮填料受到气流、水流的冲刷，老化膜能脱落方便，保证了膜的活性，促进了新陈代谢。

(3)多采用聚乙烯、聚丙烯、橡胶等材质，既具有一定的机械强度，又不失弹性，使用寿命大大延长，且无浸出毒性。可以直接投加，无需固定支架，投配、更新方便。

电气控制及自动化控制

1、概述　

污水处理设备中配备有集水调节提升泵、供氧用罗茨式风机、过滤器配有进水泵反冲洗泵、污泥池配有污泥泵。根据污水处理工艺要求，设备电气仪表控制柜满足污水处理系统的手动、自动控制。

2、控制功级及特点　

污水处理电气仪表控制柜由于配备了可编程控制品、液位仪表和风压仪表（根据甲方要求），故除能对每台单体进行手动控制外，还具有以下自动控制特点：　

2.1运行泵和备用泵及运行风机和备用风机之间均具有互为备用，并能自动切换的功能。（针对有备用泵和备用风机而言）

2.2集水调节池设有液位控制器，可根据水位高低自动启停污水泵，并在水位超高时报警。

2.3风机运行可根据废水量的多少，水泵停风机也停，风机每间隔30分钟运行5分钟，以确保生物膜生存。

2.4风机与污水进液泵若出现故障，则备用机泵能自动交替运行，并报警。并能自动起动备用风机。

2.5污泥泵也可以根据时间间隔控制开停，并且开停时间可调。

2.6风机和水泵若出现故障时，备用风机水泵自动开机运行，并报警。

2.7自动加药装置可根据水量的大小、水量的浓度任意调节叫药量和频率。

2.8过滤器的进水泵也设计有液位控制器，可根据水位高低自动开起停止。

2.9污水处理系统可根据用户要去安装自动在线监测仪。　由于具备以上功能和特点，能使污水处理设备24小时自动分工情况运行，即节省人力，又节省能源，并保证了废水处理达到国家排放标准。

生物处理技术处理有机污水

生物处理是废水净化的主要工艺，主要用于处理农药、印染、制药等行业的有机废水。生物处理技术采用微生物的新陈代谢分解有机污水中的有机物，将有毒物质和化学超标物质进行分解使其达到排污标准。通过生物处理技术分解有机污水，安全、经济、环保，无二次污染，适用范围广阔，是有机污水处理的优选方法。

1、好氧生物膜法

好氧生物膜法是通过生物膜将有机污水中的细菌、真菌、有机生物等进行过滤处理，生物膜可以通过有机生物附着在过滤网或者有机生物载体上繁殖产生，是一种有效的有机污水好氧生物处理方法。

2、膜生物反应器特点

a）出水水质好。生物膜法利用生物滤膜分离有机污水使污水处理的水质更好。比传统的二次沉淀的方法具有超强的生物降解功能，生物浓度也较活性污泥高，可以作为生活回用水使用。通过膜生物反应器提高了有机污水的降解能力，对有机污水进行处理能够将难以降解的有机物强力地降解。是有机污水处理的高效处理技术；

b）工艺参数易于控制。膜生物反应器可以将STR　与HTR　分离处理，通过长时间的对STR　的控制，将硝化菌的硝化能力不断聚集提高，从而增加了有机污水中有机物的降解能力，并且通过膜的分离，将大分子的有机物进行充足时间的降解，提高有机污水的处理能力。在工艺参数方面相比传统有机污水污泥处理方法更简单、容易操作和控制；

c）设备紧凑，占地少。一体式膜生物反应器的有机污泥浓度较高，反应器的体积小，容积负荷大，一体式膜生物反应器设备紧凑，占地少；

d）膜生物反应器的污泥产率低可以通过进行比较：

e）抗冲击负荷能力强。膜生物反应器具有较高的抗冲击负荷能力，具有高浓度的MLSS，优于传统生物法；

f）易于自动控制管理。膜生物反应器具有自动控制系统对有机污水的处理能够更好的管理，不容易被有机污水中的污泥膨胀所影响。

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