新型污水處理 新型污水處理
——
MSBR
目前污水處理工藝的發(fā)展趨勢是流程簡潔、控制靈活、單元操作簡單以及節(jié)約用地的一體
化工藝流程，
MSBR(
改良型
SBR)
工藝在目前被認(rèn)為是、集約化程度zui高的污水處理工
藝。從系統(tǒng)的可靠性、土建工程量、總裝機(jī)容量、節(jié)能、降低運(yùn)行成本和節(jié)約用地等多方面
來看，均具有明顯的優(yōu)勢。
目前
MSBR
系統(tǒng)主要在北美和南美應(yīng)用，韓國漢城正在建造亞洲*座采用該工藝的污
水處理廠。我國僅有上海市為了合流污水處理廠的建設(shè)，對
MSBR
工藝進(jìn)行了小試及中試，
而深圳市鹽田污水處理廠將是國內(nèi)建設(shè)的首座采用此工藝的城市污水處理廠。
本文擬對
MSBR
系統(tǒng)的原理、運(yùn)行方式及特點(diǎn)等作一介紹。
1
工作原理
MSBR
系統(tǒng)的運(yùn)行原理如下：污水進(jìn)入?yún)捬醭兀亓骰钚晕勰嘀械木哿拙诖诉M(jìn)行充分放
磷，然后混合液進(jìn)入缺氧池進(jìn)行反硝化。反硝化后的污水進(jìn)入好氧池，有機(jī)物被好氧降解、
活性污泥充分吸磷后再進(jìn)入起沉淀作用的
SBR
池，澄清后污水排放。此時另一邊的
SBR
在
1.5Q
回流量的條件下進(jìn)行反硝化、硝化，或進(jìn)行靜置預(yù)沉。回流污泥首*入濃縮池進(jìn)行濃
縮，上清液直接進(jìn)入好氧池，而濃縮污泥則進(jìn)入缺氧池。這樣，一方面可以進(jìn)行反硝化，另
一方面可先消耗掉回流濃縮污泥中的溶解氧和硝酸鹽，為隨后進(jìn)行的缺氧放磷提供更為有利
的條件。在好氧池與缺氧池之間有
1.5Q
的回流量，以便進(jìn)行充分的反硝化。
由其工作原理可以看出，
MSBR
是同時進(jìn)行生物除磷及生物脫氮的污水處理工藝。
在工程實(shí)踐中，通常將整個
MSBR
設(shè)計(jì)成為一座矩形池，
并分為不同的單元，各單元起
著不同的作用。
單元
1
和
7
的功能是相同的，均起著好氧氧化、缺氧反硝化、預(yù)沉淀和沉淀作用；單元
2
是
污泥濃縮池，被濃縮的活性污泥進(jìn)入單元
3
，上清液
(
富含硝酸鹽
)
則進(jìn)入單元
6(
也可以進(jìn)入
單元
5)
；單元
3
是缺氧池，除回流活性污泥中溶解氧在本單元中被消耗外，回流活性污泥中
的硝酸鹽也被微生物的自身氧化所消耗；
單元
4
是厭氧池，
原污水由本單元進(jìn)入
MSBR
系統(tǒng)，
回流的濃縮污泥在本單元中利用原污水中的快速降解有機(jī)物完成磷的釋放；
單元
5
是缺氧池，
污水與由曝氣單元
6
回流至此的混合液混合，完成生物脫氮過程；單元
6
是好氧池，其作用
是氧化有機(jī)物并對污水進(jìn)行充分的硝化，讓聚磷菌在本單元中過量吸磷。
由此可以看出，
MSBR
系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是
A
2
/O
工藝與
SBR
系統(tǒng)串聯(lián)而成。
MSBR
工藝中涉及的部分技術(shù)目前屬于美國的
Aqua-Aerobic System Inc.
所有。
2
運(yùn)行方式
與
T
型氧化溝、
Unitank
等
SBR
系統(tǒng)類似，
MSBR
也是將運(yùn)行過程分為不同的時間段，在
同一周期的不同時段內(nèi)，一些單元采用不同的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，以便完成不同的處理目的。
MSBR
將一個運(yùn)轉(zhuǎn)周期分為
6
個時段，
由
3
個時段組成一個半周期，
在兩個相鄰的半周期
內(nèi)，除
SBR
池的運(yùn)轉(zhuǎn)方式不同外，其余各個單元的運(yùn)轉(zhuǎn)方式*一樣。
MSBR
的運(yùn)轉(zhuǎn)半周期持
續(xù)
120min
，由
3
個時段組成，各時段的持續(xù)時間為：時段
1
，
40min
；時段
2
，
50min
；時段
3
，
30min
。
第二個半周期內(nèi)各時段
(
即時段
4
至
6)的持續(xù)時間與*個半周期相同。原污水由單元4進(jìn)入，流經(jīng)單元5、6，在*個半周期內(nèi)從單元7出水，在第二個半周期內(nèi)從單元
1
出水?？梢?，*個半周期內(nèi)起沉淀作用的是單元
7
，而在第二個半周期內(nèi)則
由單元
1
起沉淀池的作用。
MSBR
系統(tǒng)的回流由兩部分組成：污泥回流和混合液回流。污泥回流又有兩條路徑：濃縮
污泥回流路徑和上清液回流路徑。
MSBR
的污泥回流情況見表
1
。而混合液回流則較為簡單，
在各時段均為從單元
6
至單元
5
、再由單元
5
回流至單元
6
3 MSBR
的特點(diǎn)
由
MSBR
的工作原理及運(yùn)行方式可以看出，
MSBR
與一般的
SBR
工藝比較具有如下的特點(diǎn)：① M
SBR
系統(tǒng)是從連續(xù)運(yùn)行的單元
(如厭氧池)進(jìn)水，而不是從
SBR
單元進(jìn)水，這樣就將
大部分好氧量從
SBR
池轉(zhuǎn)移到連續(xù)運(yùn)行的主曝氣池中，從而將需氧量也移到主曝氣池中，改
善了設(shè)備的利用率。
② 由于所有的生化反應(yīng)都與反應(yīng)物的濃度有關(guān)，從連續(xù)運(yùn)行的厭氧池進(jìn)水也就加速了
厭氧反應(yīng)速率。厭氧后的污水進(jìn)入缺氧池，然后再進(jìn)入曝氣池，提高了缺氧區(qū)的反應(yīng)速率及
曝氣區(qū)的
BOD
5
降解和硝化反應(yīng)速率，從而改善了系統(tǒng)的整體處理效應(yīng)，提高了出水水質(zhì)，同
時也使系統(tǒng)的體積效率大大提高，即系統(tǒng)的
F∶M
值和容積負(fù)荷大大提高，從而達(dá)到縮小系
統(tǒng)體積的目的。
③ 從連續(xù)運(yùn)行單元進(jìn)水*地改善了系統(tǒng)承受水力沖擊負(fù)荷和有機(jī)物沖擊負(fù)荷的能
力。因?yàn)樵谝话闱闆r下，連續(xù)運(yùn)行曝氣池容積都較大，其承受能力也較大，進(jìn)水沖擊負(fù)荷在
經(jīng)過多級處理后，對出水水質(zhì)的影響也就大為降低。
④ M
SBR
增加了低水頭、低能耗的回流設(shè)施，從而*地改善了系統(tǒng)中各個單元內(nèi)
MLSS
的均勻性，即增加了連續(xù)運(yùn)行單元的
MLSS
濃度
(特別是提高了硝化反應(yīng)的反應(yīng)速率)和減少了SBR池的MLSS濃度。⑤ MSBR系統(tǒng)SB池的水力條件過了專門處理。在SBR池中間設(shè)置的底部擋板避免了水力射流的影響，并且改善了水力狀態(tài)，使得SBR池前端的水流狀態(tài)是由下而上，而非通常的平流狀態(tài)。這樣SBR池在出水時起到的是懸浮污泥床的過濾用而非一般的沉淀作用，這與其他SBR工藝的工作原理有著本質(zhì)的區(qū)別。⑥ MSBR系統(tǒng)采用空氣堰控制出水，而不是采用出水初期放空的形式排除已經(jīng)進(jìn)入集水槽內(nèi)的懸浮固體，
防止了曝氣期間的任何懸浮物進(jìn)入出水堰，
從而有效地控制了出水懸浮物。
⑦ 的
MSBR
附帶了一項(xiàng)的除磷工藝。在回流污泥進(jìn)入?yún)捬醭厍霸黾恿艘粋€
污泥濃縮區(qū)，這樣就減少了硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的機(jī)會，減少了
VFA
因回流而造成稀釋，增加
了厭氧區(qū)的實(shí)際停留時間，從而大大提高了除磷效率。上海進(jìn)行的測試也證實(shí)這項(xiàng)技術(shù)可以
將總磷從
7
～
8mg/L
降到
0.3mg/L
以下。綜上所述，
MSBR
系統(tǒng)是由
A2/O
系統(tǒng)與
SBR
系統(tǒng)串聯(lián)組成，
并集合了二者的全部優(yōu)勢，
因而出水水質(zhì)穩(wěn)定、高效，并有*的凈化潛力。4
主要設(shè)計(jì)參數(shù)MSBR
具有生物除磷脫氮功能，故其設(shè)計(jì)參數(shù)主要根據(jù)污水處理對除磷脫氮的要求來確
定。也就是說，主要進(jìn)行生物除磷時其設(shè)計(jì)泥齡應(yīng)較短，而以生物脫氮為主時應(yīng)采用較長的
設(shè)計(jì)泥齡。
MSBR
的設(shè)計(jì)泥齡一般控制在
～20d
左右，在實(shí)際運(yùn)行過程中可根據(jù)進(jìn)、出水水
質(zhì)對混合液污泥濃度進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到調(diào)整泥齡的目的。MSBR
的平均設(shè)計(jì)混合液污泥濃度
MLSS為2200～3000mg/L，但設(shè)計(jì)供氧量往往按能滿足MLSS為4000～5000 mg/L的需要進(jìn)行計(jì)算。樣在設(shè)計(jì)MLSS較低也就是F∶M值較高)的情況下系統(tǒng)都能滿足要求，一般在MLSS較高(F∶值較低，而泥齡較)時更容易達(dá)到要求的
出水水質(zhì)指標(biāo)。
水力停留時間與進(jìn)水水質(zhì)和處理要求有關(guān)，一般為
12
～
14h
。
MSBR
的單池規(guī)模zui大可達(dá)
5×10
4
m
3
/d
，超過此規(guī)模就宜進(jìn)行再分組。MSBR
可選擇的池深范圍較大，為
3.50
～
6.00m
，對于缺氧池和厭氧池還可以加大池深達(dá)
8.00m
左右，充分節(jié)約用地。
MSBR
的混合液回流
(內(nèi)回流)和活性污泥回流(外回流)
比為(1.3～1.5)Q
，濃縮污泥回流量為(0.3～0.5)Q。
