100噸學(xué)校MBR一體化污水處理設(shè)備流程

學(xué)校的污水分多種污水來(lái)源，學(xué)校餐廳污水，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室污水，學(xué)校生活污水， 校區(qū)內(nèi)生活污水與一般城市生活污水性質(zhì)類(lèi)似，主要來(lái)源于學(xué)生和教職工日常生活中衛(wèi)生間沖洗、廚房和衣物洗滌等過(guò)程排放的污水，含大量有機(jī)污染物和懸浮顆粒污染物。污水的可生化性強(qiáng)，易于好氧生化處理。根據(jù)污水進(jìn)水水質(zhì)和污水處理的排放標(biāo)準(zhǔn)要求，污水處理工藝要求能除碳、脫氮、除磷和去除污水中懸浮污染物。

100噸學(xué)校MBR一體化污水處理設(shè)備流程

化糞池，格柵，調(diào)節(jié)池，厭氧池，好氧池，膜池，沉淀池，消毒池，出水

1 MBR脫氮除磷潛力分析

MBR工藝是將現(xiàn)代膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)的一種新型高效污水處理及回用工藝，因其*的高污泥濃度和生物種群多樣性的特征，在提高生物脫氮除磷效率方面具有較大潛力。在MBR中，污泥停留時(shí)間(SRT)可以不依賴(lài)于水力停留時(shí)間(HRT)而單獨(dú)加以控制，即可以通過(guò)膜的截留作用，在不增加池容的前提下延長(zhǎng)SRT，可保證如硝化菌這類(lèi)生長(zhǎng)速度緩慢的微生物在系統(tǒng)中被*保留，滿(mǎn)足硝化菌的生長(zhǎng)周期要求。同時(shí)，通過(guò)DO控制和強(qiáng)化生物段的功能，在MBR中還發(fā)現(xiàn)存在反硝化除磷菌(DPB)，在脫氮的同時(shí)也能有效除磷。此外，膜過(guò)濾取代了傳統(tǒng)生物工藝中的二沉池，使反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，還可獲得高質(zhì)量的出水并同用。因此將生物脫氮除磷工藝與膜分離技術(shù)相結(jié)合，形成具有脫氮除磷功能的MBR具有廣闊的應(yīng)用前景。

A/O生物接觸氧化法簡(jiǎn)介：

　　生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。

　　該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給，生物膜生長(zhǎng)至一定厚度后，填料壁的微生物會(huì)因缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落，并促進(jìn)新生物膜的生長(zhǎng)，此時(shí)，脫落的生物膜將隨出水流出池外。

　　A/O生物接觸氧化法優(yōu)點(diǎn)：

　　1、由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷;

　　2、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流*混合，故對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;

　　3、剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問(wèn)題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。

　　A/O生物接觸氧化法運(yùn)作流程：

　　污水由排水系統(tǒng)收集后，進(jìn)入污水處理站的格柵井，去除顆粒雜物后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行均質(zhì)均量，調(diào)節(jié)池中設(shè)置預(yù)曝氣系統(tǒng)，再經(jīng)液位控制儀傳遞信號(hào)，由提升泵送至初沉池沉淀,廢水自流至*生物接觸氧化池，進(jìn)行酸化水解和硝化反硝化，降低有機(jī)物濃度，去除部分氨氮，然后入流O級(jí)生物接觸氧化池進(jìn)行好氧生化反應(yīng)，在此絕大部分有機(jī)污染物通過(guò)生物氧化、吸附得以降解，出水自流至二沉池進(jìn)行固液分離后，沉淀池上清液流入消毒池，經(jīng)投加氯片接觸溶解，殺滅水中有害菌種后達(dá)標(biāo)外排。

厭氧處理系統(tǒng)

在缺氧條件下，利用厭氧菌(包括兼性厭氧菌)分解污水中有機(jī)污染物的方法，又稱(chēng)厭氧消化或厭氧發(fā)酵法。因?yàn)榘l(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)生甲烷，又稱(chēng)甲烷發(fā)酵。此法既能消除環(huán)境污染，又能開(kāi)發(fā)生物能源，所以倍受人們重視。污水厭氧發(fā)酵是一個(gè)極為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，它涉及多種交替作用的菌群，各要求不同的基質(zhì)和條件，形成復(fù)雜的生態(tài)體系。甲烷發(fā)酵包括3個(gè)階段：液化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。

在厭氧微生物處理污水過(guò)程中，不同的階段生活著不同優(yōu)勢(shì)的微生物。在水解發(fā)酵階段中，主要微生物有梭狀芽孢桿菌屬、丁酸弧菌屬、雙歧桿菌屬和假單胞菌屬等。在產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸階段中，主要的微生物有互營(yíng)單胞菌屬、互營(yíng)桿菌屬、暗桿菌屬和梭菌屬等。在產(chǎn)生甲烷階段中，主要的微生物有甲烷桿菌屬、甲烷球菌屬和甲烷八疊球菌屬等。

反硝化聚磷菌(denitrifying phosphate accumulating organisms，DNPAOs)兼具反硝化脫氮和聚磷的功能，廣泛存在于厭氧好氧交替的環(huán)境中，如在A/O(anaerobic/oxic)、A2/O、SBR、UCT、BCFs(biologisch-chemische-fosfaat-stikstof-verwijdering)等工藝中均可發(fā)現(xiàn)此類(lèi)菌的存在。DNPAOs屬于兼性厭氧菌，相較于聚磷菌(phosphate accumulating organisms，PAOs)，能夠以NO3−-N、NO2−-N作為終電子受體，在超量吸磷的同時(shí)進(jìn)行反硝化脫氮。自20世紀(jì)90年代起，DNPAOs因其“一碳兩用”的特點(diǎn)，在雙污泥系統(tǒng)中被證實(shí)能夠節(jié)約50%的碳源利用、30%的需氧量和降低50%污泥產(chǎn)出[5-6]。

　　缺氧條件下的反硝化除磷現(xiàn)象已成為同步脫氮除磷工藝的研究熱點(diǎn)，有關(guān)的研究多集中于SBR、A2N、Dephanox、UCT、BCFs及A2/O改良工藝，這些典型工藝可分為單污泥系統(tǒng)和雙污泥系統(tǒng)。其中，Dephanox工藝與A2N-SBR工藝均依據(jù)反硝化聚磷菌的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)，屬于雙污泥系統(tǒng)，工藝流程以A2N-SBR工藝為例：生活污水首入?yún)捬?缺氧-SBR進(jìn)行碳源吸收和生物釋磷，然后靜沉排水，含氨氮上清液進(jìn)入硝化-SBR完成硝化反應(yīng)，含硝氮出水再回流至厭氧/缺氧-SBR進(jìn)行缺氧反硝化除磷。其他工藝則為單污泥系統(tǒng)：改良UCT工藝及BCFs工藝則是在厭氧池與缺氧池之間增設(shè)一個(gè)缺氧池，避免了回流污泥中硝氮對(duì)生物釋磷的抑制，同時(shí)創(chuàng)造了有利于反硝化聚磷菌生長(zhǎng)的條件，使反硝化除磷作用在脫氮除磷中扮演重要角色;A2/O改良工藝中，以馮元平等自行設(shè)計(jì)的A3/O-MBR工藝為例，此工藝與改良UCT工藝和BCFs有相通之處，在厭氧池與缺氧池之間增設(shè)缺氧池，并與MBR組成復(fù)合工藝，運(yùn)行結(jié)果顯示，反硝化聚磷菌占總聚磷菌的比例達(dá)到95.47%，成為該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良好脫氮除磷效能的關(guān)鍵。

和活性污泥相比，生物膜中微生物的種類(lèi)和數(shù)量更豐富，通常包括細(xì)菌、病毒、真菌和原生動(dòng)物等。細(xì)菌以化能異養(yǎng)型為主，包括好氧細(xì)菌、厭氧和兼性厭氧細(xì)菌。較為常見(jiàn)的細(xì)菌種類(lèi)有：動(dòng)膠菌屬、芽孢桿菌屬、脫硫弧菌屬、假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、無(wú)色桿菌屬、黃桿菌屬和球衣菌屬等。真菌在pH偏低的污水中容易生長(zhǎng)，主要種類(lèi)有青霉屬、曲霉屬、毛霉屬等。原生動(dòng)物主要有纖毛蟲(chóng)，如鐘蟲(chóng)等。

生物膜的功能是分解水中的有機(jī)污染物，達(dá)到凈化污水的目的。能分解糖被的好氧微生物首先在新的載體表面附著，并生長(zhǎng)繁殖。然后絲狀細(xì)菌也附著生長(zhǎng)。這時(shí)原生動(dòng)物也開(kāi)始出現(xiàn)。隨著細(xì)菌生物量的不斷增加，生物膜逐漸增厚，水體中的溶解氧不能擴(kuò)散到生物膜的內(nèi)層，這時(shí)兼性厭氧和厭氧微生物在內(nèi)層開(kāi)始生長(zhǎng)繁殖，分解水體擴(kuò)散進(jìn)來(lái)的有機(jī)物和好氧微生物的代謝產(chǎn)物。逐漸增厚的生物膜，隨著糖被中多糖類(lèi)物質(zhì)的被分解和水力攪拌的作用，會(huì)產(chǎn)生脫落。在脫落的地方，又有新的生物膜形成。如此循環(huán)，不斷進(jìn)行有機(jī)污染物的分解，使污水得到凈化。

自然生物處理法

　　利用自然條件下生長(zhǎng)繁殖的微生物來(lái)處理污水，形成水體-微生物-植物組成的生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)污染物進(jìn)行一系列的物理-化學(xué)和生物凈化，可對(duì)污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分 利用，有利于綠色植物生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)污水的資源化、無(wú)害化和穩(wěn)定化。該法工藝簡(jiǎn)單，建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用都較低，效率高，是一種符合生態(tài)原理的污水處理方式，但容易 受自然條件影響，占地較大。主要有水生植物塘、水生動(dòng)物塘、土地處理系統(tǒng)以及上述工藝組合系統(tǒng)。穩(wěn)定塘是利用塘水中自然生長(zhǎng)的微生物處理污水，而在塘中生 長(zhǎng)的藻類(lèi)的光合作用和大氣氧作用向塘中供氧。在穩(wěn)定塘內(nèi)污水停留時(shí)間長(zhǎng)，其生化過(guò)程和自然水體凈化過(guò)程相似。穩(wěn)定塘按其微生物反應(yīng)類(lèi)型 分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘和曝氣塘等。土地處理是以土地凈化為核心，利用土壤的過(guò)濾截留、吸附、化學(xué)反應(yīng)和沉淀及微生物的分解作用處理污水中的污染物，土地上生長(zhǎng)的農(nóng)作物可充分利用污水中的水分和營(yíng)養(yǎng)物。如污水農(nóng)田灌溉就是一種土地處理方式。

　　利用兼性厭氧菌在無(wú)氧條件下降解有機(jī)污染物，主要用于處理高濃度難降解的有機(jī)工業(yè)廢水及有機(jī)污泥。主要構(gòu)筑物是消化池，近年來(lái)在這個(gè)領(lǐng)域有很大的發(fā)展，開(kāi)創(chuàng) 了一系列的新型高效厭氧處理構(gòu)筑物，如厭氧濾池、厭氧轉(zhuǎn)盤(pán)、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等高效反應(yīng)裝置，該法能耗低且能產(chǎn)生能量，污泥量少。

曝氣池中混合物以低BOD值流入沉淀池。活性污泥通過(guò)靜止、凝集、沉淀和分離，上清液是處理好的水，排放到系統(tǒng)外。沉淀的活性污泥一部分回流曝氣池與未處理的廢水混合，重復(fù)上述過(guò)程，回流污泥可增加曝氣池內(nèi)微生物含量，加速生化反應(yīng)過(guò)程。剩余污泥排放出去或進(jìn)行其他處理后繼續(xù)應(yīng)用。

生物膜法

生物膜法是模擬自然界中土壤自?xún)舻囊环N污水處理法，它是利用微生物群體附著在固體填料表面而形成的生物膜來(lái)處理污水的一種方法。因此，生物膜法又稱(chēng)為固定膜法。生物膜一般呈蓬松的絮狀結(jié)構(gòu)，微孔較多，表面積很大，有很強(qiáng)的吸附作用。廢水中的有機(jī)物流入時(shí)，被膜上的微生物吸附，進(jìn)行生物降解，從而使廢水得到凈化。生物膜隨著微生物群體的生長(zhǎng)增加而逐漸增厚，到一定程度時(shí)，它會(huì)由于受到水力的沖刷而不斷剝落，同時(shí)又會(huì)不斷地形成新的生物膜，而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。

  成熟的生物膜一般分為3層，從水體到載體表面依次為外表層、中間層和內(nèi)層。外表層為好氧層，中間層為微好氧層，而內(nèi)層為兼性厭氧或厭氧層。由于自然選擇的結(jié)果，不同的層面生長(zhǎng)著不同類(lèi)型的微生物。在外表層生長(zhǎng)的微生物一般為好氧微生物，兼性厭氧和厭氧微生物一般生活在缺氧的內(nèi)層。

生物膜法

　　使污水連續(xù)流經(jīng)固體填料，在填料上就能夠形成污泥垢狀的生物膜，生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水中的有機(jī)污染物，能起到與活性污泥同樣的凈化污水作 用。從填料上脫落下來(lái)死亡的生物膜隨污水流入沉淀池，經(jīng)沉淀池澄清凈化。生物膜有多種處理構(gòu)筑物，如生物濾料、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化和生物流化床等。

　　⑴生物濾池

　　生物濾池是以土壤自?xún)粼頌橐罁?jù)發(fā)展起來(lái)的，濾池內(nèi)有固定填料，污水流過(guò)時(shí)與濾料相接觸，微生物在濾料表面形成生物膜。

　　凈化污水裝置由提供微生物生長(zhǎng)息棲的 濾床、布水系統(tǒng)以及排水系統(tǒng)組成。生物濾池操作簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，適用于中小城鎮(zhèn)和邊遠(yuǎn)地區(qū)。生物濾池分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池以及曝 氣生物濾池等。

　　⑵生物轉(zhuǎn)盤(pán)

　　通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)生物轉(zhuǎn)盤(pán)以一定的速度在接觸反應(yīng)池內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，交 替的與空氣和污水接觸，每一周期完成吸附-吸氧-氧化分解的過(guò)程，通過(guò)不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，使污水中的污染物不斷分解氧化。生物轉(zhuǎn)盤(pán)流程中除了生物轉(zhuǎn)盤(pán)外，還有初次 和二次沉淀池。生物轉(zhuǎn)盤(pán)的適應(yīng)范圍廣泛，對(duì)生活污水和各種工業(yè)廢水都能適用，同時(shí)生物轉(zhuǎn)盤(pán)的動(dòng)力消耗低，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，管理維護(hù)簡(jiǎn)便。

　　⑶生物接觸氧化

　　在池內(nèi)設(shè)填料，使已經(jīng)充氧的污水浸沒(méi)全部填料，填料上長(zhǎng)滿(mǎn)生物膜，污水與生物膜接觸，水中的有機(jī)物被微生物吸附，氧化分解和轉(zhuǎn)化成新的生物膜。從填料上脫落 的生物膜隨水流到二沉池后被去除，污水得到凈化。生物接觸氧化法負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，污泥產(chǎn)量少，可保證出水水質(zhì)。

　　⑷生物流化床

　　采用相對(duì)密度大于1的細(xì)小惰性顆粒，如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作為載體，微生物在載體表面附著生長(zhǎng)，形成生物膜，充氧污水自上而下流動(dòng)使載體處于流化狀體，生物膜與污水充分接觸。生物流化床處理效率高，能適應(yīng)較大沖擊負(fù)荷，占地小。

所謂活性污泥是指由菌膠團(tuán)形成菌、原生動(dòng)物、有機(jī)和無(wú)機(jī)膠體及懸浮物組成的絮狀體。在污水處理過(guò)程中，它具有很強(qiáng)的吸附、氧化分解有機(jī)物或毒物的能力。在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是細(xì)菌，占微生物總數(shù)的90%～95%。,并多以菌膠團(tuán)的形式存在，具有很強(qiáng)的去除有機(jī)物的能力，原生動(dòng)物起間接凈化作用。

活性污泥法根據(jù)曝氣方式不同，分多種方法，目前常用的是*混合曝氣法。污水進(jìn)入曝氣池后，活性污泥中的細(xì)菌等微生物大量繁殖，形成菌膠團(tuán)絮狀體，構(gòu)成活性污泥骨架，原生動(dòng)物附著其上，絲狀細(xì)菌和真菌交織在一起，形成一個(gè)個(gè)顆粒狀的活躍的微生物群體。曝氣池內(nèi)不斷充氣、攪拌，形成泥水混合液，當(dāng)廢水與活性污泥接觸時(shí)，廢水中的有機(jī)物在很短時(shí)間內(nèi)被吸附到活性污泥上，可溶性物質(zhì)直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。大分子有機(jī)物通過(guò)細(xì)胞產(chǎn)生的胞外酶將其降解成為小分子物質(zhì)后再滲入細(xì)胞內(nèi)。進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)酶的作用下，經(jīng)一系列生化反應(yīng)，使有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O等簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物，同時(shí)產(chǎn)生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化過(guò)程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物合成細(xì)胞物質(zhì)，使菌體大量繁殖。微生物不斷進(jìn)行生物氧化，環(huán)境中有機(jī)物不斷減少，使污水得到凈化。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)，微生物氧化細(xì)胞內(nèi)貯藏物質(zhì)，并產(chǎn)生能量，這種現(xiàn)象叫自身氧化或內(nèi)源呼吸。