生活污水处理工程mbr工艺生化系统设计关键技术分析 4页

'生活污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术分析王河源福建省环安检测评价有限公司摘要：膜生物反应器(MBR)是膜技术和污水生物处理技术有机结合产生的废水处理新工艺，具有占地而积少、岀水水质好等其他生物处理工艺无法比拟的优点，在生活污水处理工程中得到广泛应用。本文探讨了生活污水处理工程MBR工艺中生化系统的选择关键技术、参数设计、系统布局设计以及设备设计，希望对生活污水处理工程MBR工艺生化系统的设计提供参考。关键词：MBR;工艺系统;关键技术;生活污水处理工程;0引言我国是一个水资源极度匮乏的国家，全国大部分城市都处于缺水状态。将城市生活污水经过处理后回收利用，可以用于卫生间冲厕、景观绿化、道路清洗等领域,是一种解决城市缺水行之有效的方法。MBR由于采用了膜分离技术与生物处理技术相结合的方式，其利用反应器内大量的微生物有效去降解污水中的各种有机物，使水质得到净化，并通过膜分离装置代替传统工艺中的二沉池，提高固液分离的效率，从而得到优质的岀水，具有传统工艺不可比拟的优点。因此，这种工艺广泛应用在生活污水处理工程屮。MBR工艺虽然具有许多优点，但是有机物的最终去除仍然是通过微生物细胞的新陈代谢作用，只是膜高效的固液分离作用强化了这种生物处理工作，因此，在净化过程中还需要合理的生化设计才能达到净化的目的。为此，木文结合实际工程案例，总结分析MBR工艺生化系统的设计关键技术。1MBR工艺系统选择关键技术1.1MBR工艺系统构成MBR工艺系统主要包括膜分离技术和牛物处理技术两个部分，其基木结构包括四个环节:进水系统、生物反应池、膜组件、自控系统。 1.2MBR工艺系统的分类按照MBR牛物反应器的膜组件、原理、设备位置不同，牛物膜反应器的类别也不同：按照MBR生化系统和膜分离的位置距离，可以分成分置式、一体式和复合式。分置式是通过料液循环错流运行。一体式生物膜反应器将膜组件放置在生化系统内,两者构成一个整体，通过自吸泵或其他类型的泵抽吸，得到过滤液。复合式在形式上属于一体式MBR,所不同的是在牛物反应器内加装填料，从而形成复合式MBR,强化了MBR的一些功能。按照膜组件的类型可以分为屮空纤维MBR、管式MBR、板框式MBR、卷式MBR和毛细管式MBR。按照生物膜反应器的过滤推动方式，生物膜反应器可以分成正压式和负压式。止压式一般釆用管式膜，牛物膜反应器的混合液由水泵增压以后才能进入到膜组件内，在较高压力下MBR膜才能将污水中的有机物拦截下来。负压式般采用浸没式生物膜，通过水泵的负压吸收作用过滤有机物。1.3生化系统的形式近年来，随着膜制备技术的进步，MER在水处理中的应用范围也越来越广，朋R牛化系统的形式也越来越多。比如SBR、AO、A0等等。SBR-MBR工艺是一种改良的活性污泥处理工艺，也称为序批式MBR工艺，简称MSBR,将SBR与MBR技术结合在一起。MSBR保留了传统SBR长泥龄的特点，且生物活性高，吸附降解有机物能力强，该工艺可以提高氮磷的去除效率，降低氧的消耗，减轻膜污染，较传统SBR节省能耗，提高处理效果。A/O-MBR工艺与传统的A/O-MBR工艺类似，不同之处在于在好氧池中加入膜组件,通过截留污泥，在好氧池中形成高浓度污泥，保证硝化菌的生长，达到硝化的目的。AO-MBR工艺结合了A0与生物膜分离技术，具有同步脱氮除磷的作用。这种工艺中的MLSS、污泥停留时间、独立控制水力停留时间、污泥负荷率与传统的A0工艺不同，它前后两端设置了厌氧、缺氧反应装置，提高了脱氮除磷的效率。生化系统形式种类繁多，因此，在选择的吋候，需考虑到进水水质、出水水质标准，然后选择合适的生化系统形式。1MBR工艺生化系统参数设计MBR工艺将膜分离技术与生物处理技术结合在一起，所以传统生物处理工艺参数在设计MBR工艺系统的时候，还要考虑到MBR工艺的特点。2.1有机负荷和污泥浓度 牛化系统中污泥的有机负荷和污泥浓度的大小会影响处理效果。就牛活污水处理中，一般采用常负荷，即污泥负荷一般＜0.15kbBOD5/(kgMLSS.d)。但由于MBR可完全实现泥水分离，因此可以保证较高的污泥浓度。MBR工艺通过膜的高效截留作用，使得污泥得以富集，MBR正常运行所需要的污泥浓度范围一般在3000^15000mg/L,正常运行时污泥浓度可控制在6000^10000mg/L,过高或过低会加快膜的污染。2.2泥龄MBR膜对微生物和高分子污染物能够高效截留，从而使MBR中污泥龄的选择比普通活性污泥工艺更为方便，一般污泥龄可在5-80do2.3水力停留时间HRTMBR中膜的截留作用大大提高了生化系统中的污泥浓度，增强了微生物的去污能力，从而可以降低系统的水力停留时间。但是过低的HRT将会导致系统内溶解性有机物的积累，进而引起膜通量的下降。因此，设计I］寸，HRT可设计得长一些,能够有效控制膜的污染情况。2.4曝气量MBR工艺曝气分为生化池曝气和膜池曝气，生化池曝气根据常规的生化池设计计算所需曝气量，曝气量的技术有多种方法，在牛活污水处理工程中，主要釆用气水比计算，或者按曝气头数量计算曝气量。膜池曝气量根据膜片数所需曝气量而定，膜池曝气量的多少，可以根据处理水量选择合适的膜片数，然后根据供应商提供的单个膜片所需要的曝气量，计算总的曝气量。1MBR工艺生化系统布局设计MBR工艺生化系统的布局应结合进岀水水质要求，充分考虑各段流态及冋流、进水方式以及好氧区的形式等。进水方式可以根据生化工艺而定，不同的生化形式采用的进水方式也不同。例如,采用厌氧-缺氧-好氧工艺，对于MBR工艺而言，生物反应池可以采用两点进水方式，将原水按照一定比例分配到厌氧区和缺氧区，从而选择优先满足牛物脱氮还是生物除磷对进水碳源的需要，而且各区的分配比例还可以根据不同水质条件下生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化进行灵活调节。根据生化系统形式、混合液回流的方式和位置不同，MBR的回流有各种不同的方式，有膜池回流至好氧池、好氧池回流至缺氧池、缺氧池回流至厌氧池等，从而选择优先满足牛物脱氮还是牛物除磷等不同功能的需求。同时根据所需的去除率,确定所需要的回流比。好氧区的形式也需要根据生化工艺的形式而定，但是如果采用AO工艺，其好氧区 宜设计成完全混合式，这样有利于混合液处于良好的紊动，保持悬浮状态，减小因剪切造成的污泥颗粒破解，并提高曝气设备的充氧速率。1MBR工艺生化系统设备设计MBR工艺生化系统的设备有搅拌器、回流泵、曝气器、鼓风机、污泥排放系统等。这些设备的设置要根据MER工艺生化系统的实际情况选择合适的方式。厌氧池或缺氧池需要设置搅拌机，通过搅拌保持厌氧池或或缺氧池的污泥均匀地分布在反应器里，防止污泥下沉。其搅拌可釆用潜水搅拌机，数量及功率按照池子的面积及体积而定。回流泵一般根据回流的位置、功能而选择回流泵。小流量回流泵可采用潜污泵，大流量回流可采用专用的大流量、低扬程的回流泵，这样减少系统的运行功率;小流量污泥回流可用污泥螺杆泵。曝气器选择通气量大、氧气转移率高的设备，一般可用用盘式微孔曝气器，该曝气器曝气气泡小、接触面积大,气泡扩散均匀，不易产生孔眼堵塞，耐腐蚀性强;曝气鼓风机一般优先选择气量调节范围较大的单级离心鼓风机，采用风量大的多级离心鼓风机，一般需配置变频器;对于处理水量较小(流量在200m/d以下)的小型生活污水处理工程，可采用回转式鼓风机，此风机转速低、噪声小、效率高。剩余污泥排放泵一般可采用螺杆污泥泵或隔膜泵。总之，MBR牛化系统设计布局需要根据牛化形式的要求，考虑污水进水水质、各个流态的冋流、进水方式、好氧池形式等因素，选择合适的设备，确保生化系统的运行安全。5小结在21世纪，MBR被誉为全球范围最有发展前途的水处理新术之一，在日木己有近100处高楼采用MBR工艺处理生活污水，并将处理出水用于回用系统，我国也有很多关于MBR处理生活污水并用于回用的研究及应用。MBR工艺虽然采用生物处理技术和膜分离技术相结合的方式，但是有机物的最终去除仍然是通过微生物细胞的新陈代谢作用，因此，我们在进行工艺设计时，需要认真考虑生化系统的关键技术，保证出水满足标准要求。参考文献[1]蒋岚岚，胡邦，张万里等•城镇污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术[J]•中国给水排水，2013,29(02):25-29.'