村鎮(zhèn)一體化污水處理設(shè)備

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與活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的高效性和運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性，又具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、泥齡長(zhǎng)、剩余污泥少的特點(diǎn)。
(1)填料特點(diǎn)
填料多為聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫體等制成的，比重接近于水，以圓柱狀和球狀為主，易于掛膜，不結(jié)團(tuán)、不堵塞、脫膜容易。
(2)良好的脫氮能力
填料上形成好養(yǎng)、缺氧和厭氧環(huán)境，硝化和反硝化反應(yīng)能夠在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生，對(duì)氨氮的去除具有良好的效果。
(5)去除有機(jī)物效果好
反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法的5～10倍，可高達(dá)30～40g/L。提高了對(duì)有機(jī)物的處理效率，同時(shí)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。
(4)易于維護(hù)管理
曝氣池內(nèi)無(wú)需設(shè)置填料支架，對(duì)填料以及池底的曝氣裝置的維護(hù)方便，同時(shí)能夠節(jié)省投資及占地面積。
處理低負(fù)荷污水
有些單位將生活污水與沖洗水混合排放，導(dǎo)致生活污水中有機(jī)物濃度較低，不適合普通的活性污泥法處理。
具體工藝流程為調(diào)節(jié)池-MBBR-沉淀池-纖維球過(guò)濾罐-活性炭過(guò)濾罐。進(jìn)水水質(zhì)為COD76mg/L、BOD37mg/L，在水力停留時(shí)間為2.4h、氣水比為4：1的情況下，出水各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均可達(dá)到國(guó)家環(huán)保冷卻水回用標(biāo)準(zhǔn)要求。

馬建勇等研究了MBBR處理低負(fù)荷生活污水時(shí)啟動(dòng)和運(yùn)行的性能和特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)閉路循環(huán)法比排泥掛膜法啟動(dòng)稍慢，但運(yùn)行初期的處理效果比后者好。同時(shí)還考察了懸浮污泥與填料生物膜之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)懸浮污泥對(duì)填料生物有抑制作用，不利于反應(yīng)器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
脫氮效果
MBBR中生物膜主要固著在填料上，污泥停留時(shí)間與水力停留時(shí)間無(wú)關(guān)，硝化菌、亞硝化菌等生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)、比增長(zhǎng)速率很小的微生物都可以在填料上生長(zhǎng)，從而增強(qiáng)了脫氮能力。脫氮過(guò)程分為硝化和反硝化兩個(gè)階段，分別由硝化菌和反硝化菌完成。MBBR可以實(shí)現(xiàn)硝化菌與反硝化菌在空間上相對(duì)獨(dú)立生長(zhǎng)，從而優(yōu)化了兩種菌群的生長(zhǎng)條件。
MBBR用于生物脫氮取得了較好的效果。RustenN在FREVAR廢水處理廠(chǎng)使用KaldneS型KI填料中試進(jìn)行廢水的脫氮處理，進(jìn)水為預(yù)處理過(guò)的生活污水，溫度為4.8℃～20℃。結(jié)果表明，10℃時(shí)，硝化速率達(dá)190gTNK/m2.d，反應(yīng)器的pH>7。前期脫氮效果主要受水中易降解有機(jī)物濃度和MBBR缺氧區(qū)進(jìn)水中溶解氧濃度的影響。該設(shè)計(jì)將MBBR與前硝化、后脫氮、絮凝劑后的固體分離系統(tǒng)結(jié)合使用，如進(jìn)水為25mgTN/L，總氮的去除Ng為70%，空床HRT可達(dá)4-5h。
人工濕地對(duì)廢水的處理綜合了物理、化學(xué)和生物的三種作用。濕地系統(tǒng)成熟后，填料表面和植物根系將由于大量微生物的生長(zhǎng)而形成生物膜。廢水流經(jīng)生物膜時(shí)，大量的SS被填料和植物根系阻擋截留，有機(jī)污染物則通過(guò)生物膜的吸收、同化及異化作用而被除去。濕地系統(tǒng)中因植物根系對(duì)氧的傳遞釋放，使其周?chē)沫h(huán)境中依次出現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)，保證了廢水中的氮磷不僅能通過(guò)植物和微生物作為營(yíng)養(yǎng)吸收，而且還可以通過(guò)硝化、反硝化作用將其除去，后濕地系統(tǒng)可通過(guò)更換填料或收割栽種植物將污染物終除去。
人工濕地的預(yù)處理系統(tǒng)
由于實(shí)際污水中含有漂浮物、砂子、SS等易對(duì)人工濕地系統(tǒng)造成堵塞，使人工濕地系統(tǒng)失去凈化功能，因此污水進(jìn)入人工濕地處理系統(tǒng)前的預(yù)處理顯得尤為重要。一般預(yù)處理系統(tǒng)采用一級(jí)強(qiáng)化處理，如沉淀過(guò)濾等方法，可將大部分的漂浮物、砂子、SS去除，保證進(jìn)入人工濕地系統(tǒng)廢水中的SS<80mg/L。
人工濕地系統(tǒng)的設(shè)置
村鎮(zhèn)一體化污水處理設(shè)備人工濕地的工藝類(lèi)型
人工濕地是*的土壤-植物-微生物-動(dòng)物生態(tài)處理系統(tǒng)。按水流方式分為表面流濕地和潛流濕地。表面流濕地投資低，但占地大，處理負(fù)荷較低，易產(chǎn)生惡臭、蚊蠅等二次污染，低溫時(shí)尚需進(jìn)行*的處理，目前已很少采用。潛流濕地分為水平潛流濕地和垂直潛流濕地。水平潛流濕地供氧較差，適于去除SS和BOD，但氨氮的去除效果較差。垂直潛流濕地供氧好，占地小，適于去除有機(jī)物和氨氮及磷。垂直復(fù)合流人工濕地是近年興起的新型濕地污水處理技術(shù)。

在培養(yǎng)消化污泥時(shí)，必須控制有機(jī)物的投配負(fù)荷，投配負(fù)荷太高，會(huì)導(dǎo)致?lián)]發(fā)性脂肪酸的大量積累，使酸衰退階段時(shí)間太長(zhǎng)，從而大大延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間。一般有兩種控制方法：一是降低投泥的濃度；二是用初沉出水或二沉出水注滿(mǎn)消化池，稀釋投入的污泥。
1、厭氧濾池的啟動(dòng)
厭氧濾池的啟動(dòng)即完成反應(yīng)器內(nèi)污泥的增殖與馴化，通過(guò)形成生物膜和細(xì)胞聚集體
使污泥達(dá)到預(yù)定的濃度和活性，從而使反應(yīng)器可在設(shè)計(jì)負(fù)荷下正常運(yùn)行。通常可采用已有的污水處理廠(chǎng)的消化污泥作為接種污泥，污泥在投加前可與部分原水混合，在反應(yīng)器仲停留3－5d，然后開(kāi)始連續(xù)進(jìn)水。開(kāi)始時(shí)，COD負(fù)荷應(yīng)低于1.0kg/(m3·d)。對(duì)于高濃度的廢水要進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂專(zhuān)⒃趩?dòng)過(guò)程中逐漸減少稀釋倍數(shù)，增加負(fù)荷。當(dāng)廢水中可生物降解的COD去除率達(dá)到80％左右時(shí)，即可按設(shè)計(jì)負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行了。
2、UASB系統(tǒng)的啟動(dòng)
對(duì)于一個(gè)新建的上流式厭氧污泥床（UASB）系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，啟動(dòng)過(guò)程主要是用未經(jīng)馴化的絮狀污泥（如污水處理廠(chǎng)的消化污泥）對(duì)其進(jìn)行接種，使反應(yīng)器達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷并實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的去除效果，通常這一過(guò)程伴隨著顆?；耐瓿桑虼艘卜Q(chēng)為污泥的顆?；?。由于厭氧微生物，特別是甲烷菌增殖很慢，厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)需要很長(zhǎng)時(shí)間。但是，一旦啟動(dòng)完成，在停止運(yùn)行后的再次啟動(dòng)可以迅速完成。

當(dāng)沒(méi)有現(xiàn)成的厭氧污泥和顆粒污泥時(shí)，采用多的是城市污水廠(chǎng)的消化污泥。除了消化污泥之外，可用作接種的污泥和沉淀物或富微生物的河泥也可以培養(yǎng)出顆粒污泥。污泥VSS的接種濃度至少不低于10kg/m3反應(yīng)器容積。接種污泥的填充量應(yīng)不超過(guò)反應(yīng)器容積的60％。
當(dāng)用非顆粒污泥接種時(shí)，為了培養(yǎng)顆粒污泥或沉降性能好的污泥，都存在一個(gè)將絮狀污泥和分散的細(xì)小污泥由反應(yīng)器“洗出”的階段，這是反應(yīng)器完成顆?；南葲Q條件。這一階段是一個(gè)緩慢和微生物逐步進(jìn)化的過(guò)程，控制的關(guān)鍵要素之一是水力停留時(shí)間或上升流速。一般升流速度未0.4－1.0m/h，如果有必要可以采用出水的回流。但是出水沖走的污泥沒(méi)有必要回流到反應(yīng)器。
從負(fù)荷角度考慮UASB的初次啟動(dòng)和顆?；^(guò)程分為3個(gè)階段。
階段1，即啟動(dòng)的初始階段，這一階段是低COD負(fù)荷的階段《2kg/(m3.d)
階段2  即當(dāng)反應(yīng)器COD負(fù)荷上升至2－5kg/(m3.d)的啟動(dòng)階段。在這階段在反應(yīng)器里對(duì)較重的污泥顆粒和分散的、絮狀的污泥進(jìn)行選擇。使這一階段的末期留下的污泥中開(kāi)始產(chǎn)生顆粒污泥和保留沉淀性能良好的污泥。所以COD負(fù)荷在5kg/m3.d左右是反應(yīng)器中以顆粒污泥或絮狀污泥為主的一個(gè)重要的分界。