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城镇污水处理工程MBR工艺关键技术解析

点击次数:507 发布时间:2020-11-02

城镇污水处理工程MBR工艺关键技术解析

MBR工艺污水处理工程生化系统设计前应综合选择合适的生物段形式,合理确定生化系统工艺设计参数。生化系统的布局应结合进出水水质要求,充分考虑各段流态及回流、进水、提升方式。设备选型需因地制宜、安全耐用。

MBR工艺利用膜的高效固液分离功能实现污水终净化目的,但是有机物的去除仍然以生物处理为主导,需依靠合理设计的生物处理段来实现。作者结合相关工程经验,在研究国内外成功案例和技术规范的基础上,初步总结城镇污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术,主要包括:工艺系统的选择、生化系统参数设计、生化系统布局设计、生化系统设备设计。

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MBR工艺污水处理工程生化系统设计前应综合选择合适的生物段形式,合理确定生化系统工艺设计参数。生化系统的布局应结合进出水水质要求,充分考虑各段流态及回流、进水、提升方式。设备选型需因地制宜、安全耐用。

1、MBR工艺系统选择关键技术

1.1MBR工艺系统的分类

1.1.1分置式和一体式

按生化系统和膜分离系统的相对位置,MBR可分为分置式和一体式两种。分置式MBR是将膜组件放置在单独的膜池内,其特点是膜组件分组明确,运行环境良好,便于独立运行和清洗、检修。一体式MBR则是将膜组件直接放置在生化系统内,其特点是节省占地,但是不利于膜组件的分组和配套管路的敷设。

1.1.2浸没式和管式

按膜组件的放置位置,可分为浸没式和管式两种。浸没式是将膜组件浸没于生物反应器或膜池内,管式是将膜元件装填在膜管内,再设置膜架放置膜管。

1.1.3正压式和负压式

按过滤推动方式分,可分为正压式MBR和负压式MBR两种。正压式MBR一般采用管式膜,通过料液循环错流运行,生物反应器的混合液由泵增压后进入膜组件,在压力作用下滤液成为系统处理出水,活性污泥、大分子物质等则被膜截留。

其特点是运行稳定可靠,操作管理方便,易于膜清洗、更换及增设,但动力消耗高。负压式MBR一般采用浸没式MBR,通过泵的负压抽吸作用得到膜过滤出水。同时设置膜擦洗曝气,利用曝气时气液向上的剪切力来实现膜面的错流效果,以增加膜表面的紊流和减轻膜表面的污染。其特点是不需要混合液的错流循环系统,能耗较低,且不需复杂的支撑膜架。

1.1.4MBR工艺系统的选择

对于城镇污水处理工程,由于规模一般均在万m3/d以上,考虑到膜组件运行环境、污泥浓度控制、脱氮除磷对DO的控制要求以及降低能耗要求等,一般均采用负压抽吸浸没式分置式MBR工艺。

1.2生化系统的形式

由于目前污水排放标准普遍提高了对脱氮除磷的要求,所以几乎所有的传统脱氮除磷工艺都被应用到了MBR工艺中,如AO、A2O(包括A2O氧化沟)、SBR等。

1.2.1SBRMBR工艺

将SBR与MBR相结合形成的SBRMBR工艺,除了具有一般MBR的优点外,对于膜组件本身和SBR工艺两种程序运行都互有帮助。由于膜组件的截留过滤作用,反应中的微生物能大限度地增长,利于世代时间较长的硝化及亚硝化细菌的生长繁殖,因此,污泥的生物活性高,吸附和降解有机物的能力较强,同时也具有较好的硝化能力。

此外,SBR工作方式为除磷菌的生长创造了条件,同时也满足了脱氮的需要,使得单一反应器内实现同时高效去除氮磷及有机物成为可能。与传统SBR系统相比,一方面SBRMBR在反应阶段利用膜分离排水,可以减少传统SBR的循环时间;另一方面,序批式的运行方式可以延缓膜污染。

1.2.2A2OMBR工艺

由A2O工艺与膜分离技术结合而成的具有同步脱氮除磷功能的A2OMBR工艺,进一步拓展了MBR的应用范畴。在该工艺中设置有两段回流,一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮,另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池,实现厌氧释磷。

A2OMBR工艺中高浓度的MLSS、独立控制的水力停留时间和污泥停留时间、回流比及污泥负荷率等都会产生与传统A2O工艺不同的影响,具有较好的脱氮除磷效率。

1.2.3A2O/AMBR工艺

A2O/AMBR工艺是一种强化内源反硝化的新型工艺,利用MBR内高浓度活性污泥和生物多样性来强化脱氮除磷效果,其内部流程依次为厌氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。该工艺在传统A2O工艺后再设一级缺氧池,在利用进水快速碳源完成生物除磷和脱氮后,利用第二缺氧池进行内源反硝化,进一步去除TN后再利用膜池的好氧曝气作用保障出水。A2O/AMBR工艺是针对进水碳源不足,而同时又有较高脱氮要求的污水处理项目所开发,也是强化脱氮的MBR脱氮除磷工艺。

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