MBR工艺的工作原理

2021-06-21 08:41:33 3

      1. MBR工艺的工作原理

  MBR(膜生物反应器)工艺的工作原理:首先通过活性污泥去除水中可生物降解的有机污染物,然后采用MBR膜(膜的孔径≤0.4 μm)将净化后的水和活性污泥进行固液分离[1],由于膜的高效固液分离能力使出水水质良好,悬浮物和浊度趋近于零,并可完全截留大肠杆菌等微生物,保持生物相的多样性。为了使得膜能够连续长期稳定地使用,在膜的下方以一定强度的错流空气不断对膜进行抖动,既起到为生物氧化的供氧作用,又能防止活性污泥附着在膜的表面造成膜的污染[2]。

  2 MBR工艺的优点

  (1)运行管理方便:MBR工艺通过膜将污水过滤,实现泥水分离,避免了传统的好氧生物处理过程中,由于高污泥负荷引起的污泥膨胀现象,确保了生物反应系统的正常运行和出水水质。

  (2)占地面积小;因为传统的活性污泥工艺的活性污泥浓度一般在2 900~4 900 mg/L,约为MBR工艺的活性污泥浓度的1/3,而且MBR工艺不需生化沉淀池,故MBR工艺污水处理站的占地也相应减少了2/3。

  (3)处理水质稳定:膜分离能够截留几乎所有的微生物,尤其针对难以沉淀的、增殖速度慢的微生物,因此系统内的生物相极大丰富,活性污泥驯化、增量的过程大大缩短,处理的深度和系统抗冲击的能力得以加强,处理水质稳定。

  (4)具有很好的脱氮效果:MBR系统有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖,系统硝化效率得以提高[3]。

  (5)泥龄长:延长泥龄的关键在于提高有机物的降解率。膜分离技术将污水中的大分子难降解成分“截留”在体积有限的生物反应器内,延长其停留时间,使难降解有机物降解更充分。如此,在低污泥负荷、长泥龄、高容积负荷下运行的反应器,可以实现基本无剩余污泥排放。

  3 MBR工艺中消毒处理方法的选择

  MBR工艺的出水已经符合回用要求,为了抑制细菌在水里的繁殖,还需要对水进行消毒。

  消毒的目的主要是为了防止废水中的病原微生物污染生态环境和危害人类和牲畜的健康,而利用化学或物理的方法将其杀灭在废水中。

  消毒方法大体上可分为两类:物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒,常用的化学消毒剂有氯及其化合物、各种卤素、臭氧、重金属离子等[4]。氯消毒价格便宜、可靠又有成熟的经验,是应用最广的消毒剂。

  在所有氯消毒剂中,二氧化氯有效氯含量最高,消毒效果最好,因此,我们采用二氧化氯消毒。考虑到二氧化氯发生器使用不稳定,并且制取二氧化氯所使用的原料中,盐酸属于危险品,采购、保管以及使用不方便,故采用成品二氧化氯直接投加。

  4 MBR工艺中污泥与固废处理方法

  污泥是水处理工程中的副产物,需要进一步处理污泥的目的:其一是合理处理或进一步利用有毒有害物质,最大限度稳定容易腐化发臭的有机物,防止二次污染;其二是对部分有机物进行综合二次利用,变废为宝。总之,对污泥进行减量、无害化、稳定及二次综合利用,确保污水处理的效果。

  采用MBR工艺,污泥产量少,只需设置污泥贮存池,用于贮存MBR池产生的污泥,污泥池内污泥存满后用环卫车吸走外运处理。

  5 MBR工艺中噪音控制措施

  中水处理站的主要噪音源为鼓风机、水泵等动力设备,该方案采用如下措施降低噪声。

  (1)在设备选型时,选择具有低噪音源的动力设备,并保持动力设备的运行状态处于正常工况,从源头上减少噪音的产生。

  (2)施工过程中,风机配备进出口消音器,从而有效降低噪音值。

  (3)风机安装中,采用变径管道进行连通,降低供气气管内气流流速,从而避免气流运行哮喘声。

  (4)在设备底部以及接口处安装柔性接头以及隔震垫等,运行时声音很小,在机房外基本上听不到噪声[5]。

  通过采取上述工程措施可完全保证噪声不对周围环境造成影响。

  6 MBR工艺中废气控制措施

  生活污水具有异味,在敞开的处理构筑物中会扩散,影响中水站附近环境,该方案采取如下措施控制异味扩散。

  (1)所有的处理构筑物都设计为地下式,有效保证异味不会扩散。

  (2)于异味集中区域(调节池、MBR池)顶部设引风管,将产生的异味气体引入就近的检查井中,保证异味不扩散。

  (3)污水处理站上部覆土绿化。植被具有很强的异味吸收能力,而疏松多孔的土层与活性炭相似,也可以一定程度上吸收异味。在污水处理站的上部覆盖土层并种植植物便可以有效吸收异味,避免异味扩散到附近空间。

  7 MBR工艺控制系统

  中水站由PLC程序控制,24 h自动运行。控制系统通过主要控制指标(水位、时间、污泥量等)对各个动力设备(水泵、风机等)实施控制,同时还可监测处理量、pH和DO。

  8 MBR工艺事故控制措施

  考虑到高峰时(1.5倍系数)以及丰水期排水量(1.2倍系数)超过日处理量,设置应急池,用于贮存暂时处理不完的污水,待系统处理有余量后再进入处理系统进行处理。

  9 经济技术分析

  (1)大理复烤厂投运的污水处理及中水回用系统,污水水质、水量波动大,采用MBR膜生物处理工艺处理,出水水质相对稳定、可靠。

  (2)该项目采用的地埋式中水处理站构筑物几乎不占地表面积。

  (3)常规中水处理站设施都需每日开关电源、阀门等,但该项目设施采用全自动控制,不需专人值守、开关电源、阀门等,只需按保养制度定期保养,从而减轻操作人员操作负担,能为企业减少人员编制、减少成本支出。

  (4)MBR工艺具有容积负荷高、处理时间短、节约占地面积、生物活性高、污泥产量低等优势,是用于中水处理及回用工程先进而稳定的工艺。

  (5)因风机房进风口采用双层隔音以及空气过滤器,风机房采用消声、吸音措施,从而对周围环境噪声污染小,有利于复烤厂厂区环境管理

  10 结语

  MBR工艺架构建立在经典的A/O工艺上,既有MBR的多样性生物相、固液分离效果好等特点,又同时具备生物脱氮功能。整个处理系统运行安全可靠,操作简单,管理方便,设备保养和维护的程序也十分便捷;同时该处理工艺能够适应不同的污水水质,具有较强的耐冲击负荷性能,从而在很大程度上保障出水水质的稳定性和达标程度。

 

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