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在污水處理領(lǐng)域，膜生物反應(yīng)指的是在分離膜組件的輔助下，構(gòu)成生物單元的組合，這類(lèi)新型的處理手段建立在生物處理與二沉池技術(shù)的基礎(chǔ)上。與傳統(tǒng)技術(shù)手段相比，膜生物反應(yīng)更加適用于污水處理，因此也表現(xiàn)出顯著的實(shí)效性。膜生物反應(yīng)的基本裝置為膜生物反應(yīng)器，在此基礎(chǔ)上密切結(jié)合了膜分離與生物處理，體現(xiàn)了技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)。在這其中，典型的應(yīng)當(dāng)屬于膜分離反應(yīng)器，這種類(lèi)型的反應(yīng)器具備生物特征。具體在運(yùn)行時(shí)，膜生物反應(yīng)器又包含了一體式以及分離式的不同類(lèi)型，分類(lèi)依據(jù)就在于放置生物膜的不同位置。此外，厭氧與好氧的反應(yīng)器都可以適用于污水處理。
第二類(lèi)為動(dòng)態(tài)的內(nèi)循環(huán)反應(yīng)。近些年來(lái)，技術(shù)人員對(duì)膜生物反應(yīng)裝置進(jìn)行了相應(yīng)改造，在此基礎(chǔ)上誕生了動(dòng)態(tài)式的內(nèi)循環(huán)反應(yīng)技術(shù)。動(dòng)態(tài)反應(yīng)器可以運(yùn)用微網(wǎng)材料來(lái)制作生物膜，因此有利于減小造價(jià)。此外，內(nèi)循環(huán)動(dòng)態(tài)反應(yīng)也充分運(yùn)用了活性污泥，在進(jìn)行過(guò)濾和處理時(shí)建立了循環(huán)利用網(wǎng)絡(luò)。

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(1)生化需氧量(BOD)水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時(shí)所需的氧量稱(chēng)為生化需氧量(以mg/L為單位)。它反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機(jī)物的量。生化需氧量愈高，表示水中需氧有機(jī)污染物愈多。有機(jī)污染物被好氧微生物氧化分解的過(guò)程，一般可分為兩個(gè)階段：階段主要是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。一般生活污水中的有機(jī)物需20天左右才能基本上完成階段的分解氧化過(guò)程，即測(cè)定階段的生化需氧量至少需20天時(shí)間，這在實(shí)際工作中有困難。目前以5天作為測(cè)定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，簡(jiǎn)稱(chēng)5日生化需氧量(用BOD5表示)。據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，一般有機(jī)物的5日生化需氧量約為*階段生化需氧量的70％左右，對(duì)其他工業(yè)廢水來(lái)說(shuō)，它們的5日生化需氧量與*階段生化需氧量之差，可以較大或比較接近，不能一概而論。
(2)化學(xué)需氧量(COD)化學(xué)需氧量是用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所消耗的氧化劑量，用氧量(mg/L)表示。化學(xué)需氧量愈高，也表示水中有機(jī)污染物愈多。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀和高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時(shí)，測(cè)得的值稱(chēng)CODMn或簡(jiǎn)稱(chēng)OC。以重鉻酸鉀作氧化劑時(shí)，測(cè)得的值稱(chēng)CODCr，或簡(jiǎn)稱(chēng)COD。如果廢水中有機(jī)物的組成相對(duì)穩(wěn)定，則化學(xué)需氧量和生化需氧量之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系。一般說(shuō)，重鉻酸鉀化學(xué)需氧量與*階段生化需氧量之差，可以粗略地表示不能被需氧微生物分解的有機(jī)物量。

結(jié)合我國(guó)污水處理行業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)，認(rèn)為對(duì)于設(shè)備的需求，首先，工藝決定設(shè)備，設(shè)備必須滿(mǎn)足工藝，因設(shè)備而修改工藝要求的想法和做法是不正確的。例如，一些污水處理廠需要進(jìn)行提標(biāo)改造采用生物填料技術(shù)，這就要求生物池上的攪拌器和推流設(shè)備從材質(zhì)和結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行相應(yīng)的特殊設(shè)計(jì)以滿(mǎn)足工藝的要求。又比如，在污泥無(wú)害化處理方面，污泥干化技術(shù)在歐、美等發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用廣泛后也將在我國(guó)迅速得到應(yīng)用，其按形式分可分為轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤(pán)式、帶式、螺旋式、離心式干化機(jī)、噴淋式多效蒸發(fā)器、流化床、多重盤(pán)管式、薄膜式以及槳板式等多種形式，配合設(shè)備的要求將會(huì)有不同的通用設(shè)備與之實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成。當(dāng)然，工藝的性和可靠性是通過(guò)集成化的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，污水處理工藝的創(chuàng)新往往和配套設(shè)備的開(kāi)發(fā)融為一體，并由設(shè)備的市場(chǎng)獲得主要經(jīng)濟(jì)效益。不少具有工藝技術(shù)和設(shè)備開(kāi)發(fā)集成能力的工程公司，已經(jīng)成為承擔(dān)水工業(yè)工程項(xiàng)目的主體，這方面已有很多的成功案例。
其次，基于污水處理廠對(duì)出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)和全廠調(diào)控的需要，處理工藝單元的增加及相互影響加強(qiáng)的情況將對(duì)單元設(shè)備提出可調(diào)節(jié)性和具有與全廠自控系統(tǒng)通信可控性的要求。以風(fēng)機(jī)設(shè)備為例，目前經(jīng)常使用的鼓風(fēng)機(jī)主要有單級(jí)離心式鼓風(fēng)機(jī)、多級(jí)離心式鼓風(fēng)機(jī)、磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)以及空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)等。

(1)排除厭氧富磷污水的除磷方式解決了反硝化細(xì)菌所需要的長(zhǎng)泥齡和聚磷菌所需要的短泥齡的矛盾，使系統(tǒng)可以在較長(zhǎng)泥齡條件下發(fā)揮出優(yōu)異的同步脫氮除磷效果。
(2)好氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū)獨(dú)立的方式緩解了硝化過(guò)程產(chǎn)物硝酸鹽對(duì)厭氧釋磷過(guò)程的抑制作用。厭氧區(qū)硝酸鹽的存在，反硝化菌會(huì)與聚磷菌競(jìng)爭(zhēng)污水中的有機(jī)基質(zhì)，還會(huì)影響有機(jī)物的發(fā)酵產(chǎn)酸作用，從而抑制了聚磷菌的釋磷及PHB(聚β羥基丁酸鹽)的合成能力，進(jìn)而影響在好氧條件下聚磷菌的吸磷能力，使系統(tǒng)除磷效果下降。CASBS通過(guò)好氧區(qū)和厭氧區(qū)的獨(dú)立，并且回流液來(lái)自缺氧區(qū)經(jīng)反硝化脫氮后的混合液，硝酸鹽含量很少，可緩解硝酸鹽對(duì)厭氧釋磷的抑制作用。
(3)采用生物膜法與活性污泥法相結(jié)合及環(huán)形流道的設(shè)計(jì)，增加了反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷的能力。由于生物膜上參與凈化反應(yīng)的微生物種類(lèi)多，能夠存活世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物，因此對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性。環(huán)形設(shè)計(jì)使反應(yīng)器內(nèi)的流態(tài)介于混合和推流之間，這種水流狀態(tài)使該工藝對(duì)水溫、水量和水質(zhì)的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，并且有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將反應(yīng)器外圈分為好氧區(qū)和缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化，取得脫氮的效果。
(4)節(jié)省占地，運(yùn)行費(fèi)用低。由于CASBS反應(yīng)器外環(huán)存在明顯的溶解氧梯度，有利于發(fā)生同時(shí)硝化反硝化作用，顯著減少混合液回流量，有利于節(jié)約能耗。而且同時(shí)硝化反硝化在較低DO下較易發(fā)生，反應(yīng)條件也非常容易控制，能進(jìn)一步減少運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)，該工藝無(wú)需另設(shè)二沉池和缺氧池，能夠節(jié)約基建費(fèi)用和占地面積。