MBR小型污水處理一體化設備

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 小型污水處理裝置的特點

    1.1要求

    對于小型污水處理裝置的要求，在很多方面甚至高于大型或者中小型污水處理廠。

    小型污水處理裝置可能面臨的特殊情形：

    (1)較高的水力負荷波動;

    (2)較高的濃度變化，峰值濃度有時很高;

    (3)可能長期超低負荷運轉;

    (4)因為沒有雨水和外來水流入裝置，進水中碳、磷濃度很高;

    (5)難生物降解物質的濃度很高，因為可能直接流入以下物質：

    油脂、洗滌劑、藥物;

    (6)毒性物質濃度很高，因為可能直接流入以下物質：

    消毒性洗滌劑、溶解劑、美容化妝油劑。

    1.2特征

    基于上述污水特點，且小型污水處理裝置也不可能由專業技術人員進行管理運轉，這就要求小型污水處理裝置具有以下功能特點：

    (1)操作簡單;

    (2)控制盡可能簡化;

    (3)處理效率高;

    (4)裝置結構盡可能簡單;

    (5)能夠緩沖平衡水力負荷和濃度負荷;

    (6)能夠分解污水中的“問題”物質。


傳統活性污泥工藝

一、工藝原理

向生活污水中不斷地注入空氣，維持水中有足夠的溶解氧，經過一段時間后，污水即生成一種絮凝體。這種絮凝體是由大量繁殖的微生物構成的，易于沉淀分離，使污水得到澄清，這就是“活性污泥”。活性污泥法就是以懸浮生長在水中的活性污泥為主題，在微生物生長有利的環境條件下和污水充分接觸，使污水凈化的一種方法。它的主要構筑物是曝氣池和二次沉淀池。

活性污泥法關鍵在于要使曝氣池保持高的反應速率，讓曝氣池中的活性污泥處于良好的狀態，同時要使曝氣池內保持足夠高的活性污泥微生物濃度。為此，沉淀后的活性污泥又回流至曝氣池前端，使之與進入曝氣池的廢水混合后充分接觸，以重復吸附、氧化分解廢水中的有機物。

在正常的連續生產（連續進水）條件下，活性污泥中微生物不斷利用廢水中的有機物進行新陳代謝，由于合成作用的結果，活性污泥大量增殖，曝氣池中活性污泥的量愈積愈多，當超過一定的濃度時，應適當排放一部分，這部分被排出的活性污泥稱作剩余污泥。

活性污泥通常為黃褐色（有時呈鐵紅色）絮絨狀顆粒，也稱為“菌膠團”或“生物絮凝體”，其直徑一般為0.02～2mm；含水率一般為99.2%～99.8%，密度因含水率不同而異，一般為1.002～1.006g/cm3，活性污泥具有較大的比表面積，一般為20～100cm2/mL。

預臭氧

    預臭氧技術主要用于消除地下水中的鐵、錳和去除色度、嗅味，以及降解水中的高分子有機物，還被用于改善絮凝和澄清。預臭氧工程應用中，其主要目的是助凝，必要時考慮強化去除藻類、色度和有機污染物，臭氧投量一般為0.2～2.0mg/L。

    有研究表明預臭氧控制消毒副產物的效果也比較穩定，在預臭氧投加量約1.0mg/L（0.23mgO3/mgDOC）的情況下，三鹵甲烷前體物去除率約為23%，高藻期時藻類去除率高達47%。在臭氧預氧化處理過程中，臭氧不是通過降低水中有機物含量達到控制消毒副產物前體物，而是主要氧化攻擊分子質量較大的疏水性有機物。這些有機物多數具有芳香性結構或者不飽和雙鍵，易受攻擊而斷裂變小，轉化為親水性物質。臭氧預處理通過改變水中有機物的物理化學性質，降低水中有機物的氯化活性，從而達到控制消毒副產物生成量的目的。但需注意的是，當原水中含有較高濃度的溴離子時或臭氧投加過量時，臭氧預氧化使溴離子轉變為溴酸根離子，并使水中溴代三鹵甲烷、溴乙酸等濃度升高。

    預臭氧工藝占地少，工藝效果不受季節、氣溫等因素影響，效果穩定。但臭氧需要現場制備，且運行成本較高。

    高錳酸鹽預氧化

    *是一種強氧化劑，能夠選擇性地與水中有機污染作用，破壞有機物的不飽和官能團，20世紀60年代就被用于去除水中嗅味、色度等，效果良好。近年來又研制出高錳酸鹽復合藥劑，對地表水有顯著的氧化助凝、除藻、除嗅味、去除微量有機污染物等效能，還可降低三鹵甲烷生成勢。高錳酸鹽復合藥劑在氧化過程中產生的中間態和新生態成分可強化去除水中微量有機污染物。此外，新生態二氧化錳對水中多種微量有機與無機污染物有吸附作用，可提高對水中多種有機污染物和重金屬的去除效果。



沉淀的類型根據廢水中懸浮顆粒的濃度、性質及其絮凝性能的不同，沉淀現象分為以下幾種類型。自由沉淀廢水中的懸浮顆粒濃度不高，固體顆粒沒有凝聚性。在沉淀過程中顆粒的形狀、尺寸及密度不發生改變，顆粒互不黏合，在整個沉淀過程中沉速也不發生變化。如初次沉淀池中顆粒的初期沉淀階段。絮凝沉淀廢水中的懸浮顆粒濃度不高，固體顆粒有凝聚性。在沉淀過程中顆粒能發生凝聚或絮凝作用。由于絮凝作用顆粒質量增加，沉降速度加快，沉速隨深度而增加。經過化學混凝的水中顆粒的沉淀，即屬于絮凝沉淀。

    擁擠沉淀廢水中懸浮顆粒的濃度比較高，在沉降過程中會產生顆粒互相干擾的現象，在清水渾水之間形成明顯的交界面，并逐漸向下移動，因此又稱成層沉淀。活性污泥法后期二次沉淀池以及污泥濃印染廢水處理縮池中的初期情況均屬于這種沉淀類型。壓縮沉淀一般發生在高濃度的懸浮顆粒的沉降過程中，顆粒相互接接觸并部分受到壓縮物支撐，下層顆粒間隙中的液體被擠出界面，固體顆粒群被濃縮。濃縮池中污泥的濃縮過程屬于此類型。

預處理

    預處理工藝一般是作為其他工藝的輔助措施，先期對于超標較多，指標較高的物質進行減量或改變其性質，便于后續工藝的去除。

    預處理技術主要是生物預處理和強氧化處理技術。

    生物預處理技術的應用

    生物預處理是通過生物作用來去除氨氮和部分有機物。微污染水源的生物預處理技術，在國內外的研究和應用已經有30多年的歷史，并已經得到了人們的普遍的認同。作為微污染水源的預處理，生物處理的主要優點是：對去除NH3-N、NO2-N、AOC*，對有機物、色度、嗅味、TOC、濁度也有一定去除效果。缺點是占地大，處理效果對受水源水質和水溫影響較大。

    預氧化技術的應用

    主要采用預氯化、預臭氧技術、高錳酸鹽預氧化技術及二氧化氯預氧化技術。

    預氯化

    預氯化在國內已得到普遍使用，用于除藻和降解有機物，費用低廉，但氯與水中有機物生成的消毒副產物對人體非常有危害，應逐步取消在微污染水源中作為預處理的使用。

沉淀是使廢水中懸浮物質（主要是可沉固體）在重力作用下下沉，從而與廢水分離，使水質變得澄清。這種方法簡單易行，分離效果良好，是處理印染廢水的重要手段。用于完成沉淀過程的構筑稱為沉淀池。沉淀池可分為預沉池、初次沉池和二次沉淀池。預沉池和初次沉池設在生物處理構筑物前，二次沉淀池設在混凝和生電鍍廢水處理物處理構筑后，由于它們的位置不同，所起的作用有所不同。

（1） 預沉池和初次沉淀池的作用是減少后續生物處理構筑物的負荷，對印染廢水進行處理。

（2）用于化學處理和生物處理后的二次沉淀池的作用是分離污泥、化學沉淀或生物膜，使出水得以澄清。目前在印染廢水處理中常 用的沉淀也有平流式沉淀池、豎流式沉淀、輻流式沉淀池和斜板、斜管沉淀池。