隨著經(jīng)濟(jì)和人口增長,我國水資源短缺,水污染日益嚴(yán)峻,城市及農(nóng)村污水處理和回用勢在必行。傳統(tǒng)集中式污水處理存在污水收集難、管網(wǎng)投資高、占地面積大和施工不方便等突出問題,嚴(yán)重制約了污水處理率,分散式污水處理及回用技術(shù)已經(jīng)成為集中式污水處理的一種有益而必需的補(bǔ)充措施。國內(nèi)外現(xiàn)有分散式污水處理設(shè)備也已琳瑯滿目,但有的僅采用單一好氧生物處理工藝,脫氧除磷效果不理想;有的采用單一曝氣方式,能耗太高;有的采用人工濕地等生態(tài)處理法,占地面積大,受季節(jié)氣候影響較大,運(yùn)行不穩(wěn)定;有的設(shè)備集成度不高,占地面積仍較大;有的污泥排放量大且無法集中處理造成二次污染。針對以上情況,結(jié)合我國生活污水特點(diǎn)及膜生物反應(yīng)器在工業(yè)廢水處理上的工程案例與經(jīng)驗(yàn),杭州天創(chuàng)環(huán)境科技股份有限公司自主研發(fā)了分散式污水處理及回用一體化設(shè)備——MBR一體化設(shè)備。
本文主要講述了該一體化設(shè)備的創(chuàng)新點(diǎn)及相關(guān)工藝特點(diǎn)。
一、設(shè)備創(chuàng)新點(diǎn)
1.和其他農(nóng)村污水處理工藝相比,工藝集成度更高,運(yùn)行管理更加簡單,系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定,產(chǎn)水水質(zhì)更好,占地面積更小。
MBR一體化設(shè)備可通過膜優(yōu)異的截留作用克服微型動物易流失的問題,同時通過微型動物的富集和培養(yǎng)大大提高剩余污泥的減量程度。此外,兼顧了分散式污水處理的效果。以生活污水為主的農(nóng)村、小城鎮(zhèn)、風(fēng)景區(qū)等類型的污水通過MBR一體化設(shè)備工藝的處理,出水指標(biāo)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn),排出污泥量可減少90%以上。
實(shí)際在運(yùn)行中,在低負(fù)荷間歇運(yùn)行狀態(tài)下,膜絲上附著的生物膜在間歇產(chǎn)水的運(yùn)行狀態(tài)下,可自行脫落,而且脫落的比較徹底,從而減輕了對膜的污堵,改善了膜的運(yùn)行狀態(tài),在偏遠(yuǎn)、無人值守的應(yīng)用中,有非常重要的意義,可以不采用化學(xué)清洗甚至離線化學(xué)清洗的的維護(hù)。
2.整套系統(tǒng)根據(jù)處理規(guī)模的大小進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),提高系統(tǒng)配置的靈活性和運(yùn)行的穩(wěn)定性,同時方便系統(tǒng)配件維修更換。
3.針對MBR一體化設(shè)備負(fù)荷不均勻的運(yùn)行實(shí)際情況,開發(fā)出間歇運(yùn)行的工藝技術(shù)。
二、MBR一體化設(shè)備工藝介紹
1.工藝流程
農(nóng)村生活污水依次經(jīng)過:格柵、調(diào)節(jié)池、厭氧分解、水解酸化、好氧分解、泥水分離處理工藝,如有需求,可增加消毒或廢氣收集處理。
格柵:入水口有一個格柵,用于分離顆粒和纖維類雜質(zhì)。
調(diào)節(jié)池:調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量,以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
厭氧分解:厭氧處理分四個階段進(jìn)行:水解環(huán)節(jié)、酸化環(huán)節(jié)、乙酸生產(chǎn)環(huán)節(jié)、甲烷產(chǎn)生環(huán)節(jié)。水解酸化是生物分解的第一步,由水解酸化菌完成,它將大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物,有利于后續(xù)的好氧菌分解。
缺氧分解:有利于回流硝態(tài)氮及水中磷的去除。
好氧分解:在曝氣罐的兩個分區(qū)里完成,小分子有機(jī)物徹底分解成水和二氧化碳,并完成氨氮的去除。
泥水分離:微生物完成分解使命后,需要將它與水分離開,并將干凈的水取出來,這部分工作由MBR膜裝置來完成。MBR膜裝置是一種智能化、高效率的污水處理系統(tǒng),能夠滿足日漸復(fù)雜的農(nóng)村生活污水處理需求,較大地改善污水處理后的水質(zhì)。
出水消毒:可選配置,根據(jù)處理要求的不同,可進(jìn)行出水消毒或直接排放。
廢氣收集:可選配置,對設(shè)備產(chǎn)氣進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理,一般大系統(tǒng)需要配置。
2.MBR膜裝置
膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺的新型水處理技術(shù),以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地,并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比,MBR具有以下主要優(yōu)點(diǎn):
(1)能夠有效地進(jìn)行固液分離,分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的沉淀池,出水水質(zhì)良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實(shí)現(xiàn)了污水資源化。
(2)膜的高效率攔截作用使微生物截流在反應(yīng)器內(nèi),實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的分離,使運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定。
(3)反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度高,耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),節(jié)省占地。
(4)有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的截流、生長和繁殖,系統(tǒng)硝化效率得以提高,提高脫氮除磷效果。
(5)污泥齡長。膜分離使污水中的大分子難降解成分,在體積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時間,大大提高了難降解有機(jī)物的降解效率。反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡下運(yùn)行,可以實(shí)現(xiàn)基本無剩余污泥排放。
(6)省去二次沉淀池及末端處理手段如人工濕地等,節(jié)省占地。
(7)系統(tǒng)采用 PLC 控制,易于操作管理方便。
3.污水處理效果
原水經(jīng)處理后,出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)或參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》IV類水的準(zhǔn)四類水達(dá)標(biāo)排放,水質(zhì)指標(biāo)見下表:
綜上,我們對MBR一體化設(shè)備的特點(diǎn)及工藝流程做了系統(tǒng)的介紹。利用該設(shè)備,能解決傳統(tǒng)處理技術(shù)(如絮凝沉淀、CAST、A2/O等工藝)運(yùn)行管理復(fù)雜、缺乏專業(yè)技術(shù)人員維護(hù)、TN和TP去除率較低等問題,污水經(jīng)過處理后水質(zhì)穩(wěn)定,各項(xiàng)指標(biāo)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。在當(dāng)前節(jié)能環(huán)保以及水資源應(yīng)用形式嚴(yán)峻的情況下,該一體化設(shè)備值得在農(nóng)村被大力推廣。
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