一體化醫(yī)院污水處理系統(tǒng)
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MBR脫氮除磷組合工藝
將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝相結(jié)合可以強(qiáng)化其脫氮除磷的效果。目前，開發(fā)及應(yīng)用于工程實(shí)踐的生物脫氮除磷工藝有多種，如A2O工藝、倒置A2O工藝、UCT及其改良工藝、Bardenpho工藝、前置缺氧池的A2O工藝等。這些工藝都屬于傳統(tǒng)的組合工藝，且都具有脫氮除磷的功能。
一方面能夠滿足去除污水中有機(jī)物的要求；另一方面又能脫氮除磷，在聚磷菌除磷的同時(shí)，經(jīng)過硝化細(xì)菌的硝化、反硝化作用達(dá)到脫氮的目的。脫氮除磷工藝均包含著厭氧、缺氧、好氧3種狀態(tài)的交替。膜分離技術(shù)可以與這些生物脫氮除磷工藝相結(jié)合，形成MBR脫氮除磷組合工藝。下面介紹幾種具有代表性的MBR脫氮除磷組合工藝。
A/O-MBR工藝
A/O-MBR脫氮除磷工藝和傳統(tǒng)的A/O工藝相類似，在好氧池前面增加一個(gè)缺氧池，膜組件浸沒在好氧池中。反硝化和微生物釋磷過程在缺氧段中進(jìn)行，有機(jī)物的氧化、氮的硝化和微生物吸磷過程在好氧段進(jìn)行，膜主要是代替重力沉淀池進(jìn)行固液分離。
MBR工藝
在此工藝中，膜的分離過程對(duì)同步硝化反硝化及除磷過程起到強(qiáng)化作用。膜的物理截留作用可使MBR的污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間分開，并且可以保持反應(yīng)器中較高的污泥濃度，一般可以達(dá)到8～12g/L，這在一定程度上解決了傳統(tǒng)脫氮除磷工藝中硝化菌和聚磷菌對(duì)污泥停留時(shí)間的競(jìng)爭(zhēng)問題。
即在MBR脫氮除磷工藝中可以在不影響聚磷效果的同時(shí)，盡量延長(zhǎng)污泥停留時(shí)間，給硝化菌帶來適宜的生長(zhǎng)條件，使得反應(yīng)器中硝化菌大量積累。并且此工藝采用好氧出水，可以很好的避免磷的二次釋放，保證出水磷穩(wěn)定在一個(gè)較低水平。
使用A/O-MBR工藝處理水量為1500m3的污水，試驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)進(jìn)水COD、總氮、氨氮平均濃度分別為481.3mg/L、75.1mg/L和65.8mg/L時(shí)，出水COD、總氮、氨氮平均濃度分別為16.5mg/L、13.4mg/L和0.7mg/L，平均去除率分別為96.4%、81.9%和99.0%。在進(jìn)行化學(xué)除磷的設(shè)計(jì)了一整套A/O-MBR脫氮除磷工藝來處理天津地區(qū)高鹽的市政污水，研究了這套工藝對(duì)氨氮、總氮和總磷的去除效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示工藝對(duì)氨氮、總氮和總磷的去除效率分別是95%、50%～70%和60%～80%。實(shí)驗(yàn)對(duì)總磷的去除效率已超過傳統(tǒng)的生物除磷。
A2/O-MBR工藝
A2/O-MBR工藝包括厭氧池、缺氧池、好氧池與膜池。厭氧、缺氧和好氧的組合有利于不同微生物菌群的生長(zhǎng)，能同時(shí)去除有機(jī)物、氮磷等污染物，工藝流程簡(jiǎn)單。
MBR工藝
采用A2/O-MBR工藝，對(duì)模擬生活廢水的脫氮除磷效果進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果顯示：當(dāng)N、P負(fù)荷為0.14kg/（m3d）和0.03kg/（m3d）時(shí)，COD、N、P去除率分別為90.5%、80.6%和67.7%；系統(tǒng)不必外投硝酸鹽即可實(shí)現(xiàn)反硝化除磷，具有很強(qiáng)的反硝化脫氮除磷能力。
污水處理廠采用A2/O-MBR工藝，當(dāng)進(jìn)水氨氮為20～60mg/L，TP為2～8mg/L，出水氨氮小于2mg/L，TP小于0.5mg/L，平均去除率分別為95%和87%。3.3倒置A2/O-MBR工藝
倒置A2/O-MBR工藝將缺氧池前置，工藝流程為缺氧-厭氧-好氧-膜生物反應(yīng)器。該工藝充分利用水中碳源，首先進(jìn)行反硝化作用，保證了系統(tǒng)的脫氮效果。同時(shí)聚磷菌經(jīng)厭氧釋磷后，直接進(jìn)入好氧段，充分發(fā)揮了聚磷菌在厭氧狀態(tài)下形成的吸磷動(dòng)力，提高了系統(tǒng)的除磷效果。
MBR工藝
采用倒置A2/O-MBR工藝，對(duì)北方某污水處理廠的合流制城鎮(zhèn)生活污水進(jìn)行脫氮除磷試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，該工藝具有同步脫氮除磷的作用，由于其膜的截留作用，較常規(guī)工藝去除效果更佳。該工藝對(duì)COD、NH3-N、SS去除效果較好，出水質(zhì)量濃度可以達(dá)到低于50mg/L、1mg/L、10mg/L。
A（2A）/O-MBR工藝
A（2A）/O-MBR工藝是兩段缺氧A2/O工藝與MBR工藝的組合。其中MBR反應(yīng)池是處理工藝的核心，設(shè)置有厭氧池、缺氧池、第二缺氧池、好氧池和膜池共5個(gè)處理單元。兩段缺氧區(qū)使水中碳源得到充分利用，實(shí)現(xiàn)*反硝化，大大提高了污水的生物脫氮效率，同時(shí)節(jié)省了外加碳源，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。
一體化醫(yī)院污水處理系統(tǒng)MBR工藝
對(duì)太湖流域某城市污水處理廠采用的A（2A）O-MBR組合工藝的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，出水COD、NH3-N、TN和TP去除率分別為91.9%、98.1%、64.5%和95.8%，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）中的一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，并具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力。
SBR-MBR工藝
SBR-MBR工藝是將序批式反應(yīng)器（SBR）與MBR相結(jié)合形成的SBMBR。與SBR相比，由于膜組件物理截留作用，給硝化細(xì)菌及亞硝化細(xì)菌創(chuàng)造了良好的繁殖條件，系統(tǒng)污泥的生物活性高，吸附和降解有機(jī)物的能力強(qiáng)，同時(shí)在反應(yīng)階段利用膜分離排水，可以減少傳統(tǒng)SBR的循環(huán)時(shí)間。與單一的MBR工藝相比，SBR式的工作方式創(chuàng)造了缺氧好氧的交替運(yùn)行狀態(tài)，為除磷菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造了條件，同時(shí)也滿足了脫氮的需要，使得單一反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)同時(shí)去除氮、磷及有機(jī)物成為可能。
采用序批式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（SBMBBR）處理模擬生活污水。試驗(yàn)結(jié)果表明：SBMBBR在單位質(zhì)量污泥的化學(xué)需用量（COD）負(fù)荷為0.8g/（g?d），進(jìn)水TN和TP的質(zhì)量濃度分別為50mg/L和8mg/L的條件下，對(duì)總氮（TN）、總磷（TP）的去除效率分別為91.4%、90.0%，均高于同等條件下的SBR系統(tǒng)，顯示出良好的脫氮除磷效果。
常用的幾種城市污水處理工藝
CCAS工藝
工藝即連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝,對(duì)污水預(yù)處理要求不高,只設(shè)間隙15mm的機(jī)械格柵和沉砂池。生物處理的核心是CCAS反應(yīng)池,除磷、脫氮、降解有機(jī)物及懸浮物等功能均在該池內(nèi)完成,出水可達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)預(yù)處理的污水連續(xù)不斷地進(jìn)入反應(yīng)池前部的預(yù)反應(yīng)池,在該區(qū)內(nèi)污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起從主、預(yù)反應(yīng)區(qū)隔墻下部的孔眼以低流速(0.03～0.05m/min)進(jìn)入反應(yīng)區(qū)。在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)依照“曝氣、閑置、沉淀、排水”程序周期運(yùn)行,使污水在“好氧-缺氧”的反復(fù)中完成去碳、脫氮,和在“好氧-厭氧”的反復(fù)中完成除磷。各過程的歷時(shí)和相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行均按事先編制的程序運(yùn)行,并可調(diào)整程序,由計(jì)算機(jī)集中自控。
SBR工藝
SBR是序批式活性污泥法的簡(jiǎn)稱,又名間歇曝氣法,其主體構(gòu)筑物是SBR反應(yīng)池。污水在反應(yīng)池中完成反應(yīng)、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序,使處理過程大為簡(jiǎn)化。
A/O工藝
A/O工藝也叫厭氧好氧工藝,A(Anacrobic)是厭氧段,用于脫氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有機(jī)物。
A2/O工藝
A2/O工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱。A2/O工藝將生物脫氮生物除磷綜合到了同一活性污泥系統(tǒng)中。
傳統(tǒng)活性污泥工藝
活性污泥工藝是污水處理的主要工藝,傳統(tǒng)活性污泥工藝采用中等污泥負(fù)荷,曝氣池為連續(xù)推流式。若只要求去除有機(jī)污染物時(shí),傳統(tǒng)活性污泥工藝仍是一種可行的選擇。對(duì)傳統(tǒng)活性污泥工藝進(jìn)行的各種改進(jìn),產(chǎn)生了很多種不同的活性污泥工藝。一些工藝較傳統(tǒng)工藝處理功能增強(qiáng),一些工藝運(yùn)行更加穩(wěn)定,而另外一些工藝的費(fèi)用大大降低或運(yùn)行更加方便。這些改進(jìn)可以分為池形的改進(jìn)、運(yùn)行方式的改進(jìn)、曝氣方式的改進(jìn)、生物學(xué)方面的改進(jìn)以及投加填料等幾個(gè)方面。
氧化溝
氧化溝是活性污泥法的一種變型,其曝氣池呈封閉的溝渠型,故它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法。它是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠,污水滲入其中得到凈化,早的氧化溝渠是加以護(hù)坡處理的土溝渠,是間歇進(jìn)水間歇曝氣的。從這一點(diǎn)上來說,氧化溝早是以序批方式處理污水的技術(shù)。氧化溝污水處理的整個(gè)過程如進(jìn)水、曝氣、沉淀、污泥穩(wěn)定和出水等全部集中在氧化溝內(nèi)完成,早的氧化溝不需另設(shè)初沉池、二沉池和污泥回流設(shè)備。隨著處理規(guī)模和范圍逐漸擴(kuò)大,通常采用延時(shí)曝氣。連續(xù)進(jìn)出水,所產(chǎn)生的微生物污泥在污水曝氣凈化的同時(shí)得到穩(wěn)定,不需設(shè)置初沉池和污泥消化池,處理設(shè)施大大簡(jiǎn)化。
城市污水處理工藝選擇
目前城市污水處理工藝大都采用一級(jí)處理和二級(jí)處理。一級(jí)處理采用物理方法,主要通過格柵攔截、沉淀等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質(zhì),這一工藝已很成熟,差別不大。二級(jí)處理則采用生化方法,主要通過微生物的生命運(yùn)動(dòng)等手段來去除廢水中的懸浮性、溶解性有機(jī)物以及氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽。目前這一處理工藝有多種方法,歸結(jié)起來主要有以上介紹的幾種工藝,即CCAS、SBRA/O、A2/O、傳統(tǒng)活性污泥及氧化溝等工藝。
(一)選擇城市污水處理工藝時(shí)應(yīng)著重考慮五個(gè)方面
1.投資省。目前大部分污水處理項(xiàng)目都是國(guó)有資金投資的,我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需資金缺口龐大,控制投資對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展大有益處。
2.運(yùn)行成本低。運(yùn)行成本是污水處理廠能否正常運(yùn)行的重要因素,是選擇處理工藝的主要指標(biāo)之一。
