地埋式一體化醫(yī)院污水處理系統(tǒng)
MBBR工藝原理是通過向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量的懸浮載體,提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類,從而提高反應(yīng)器的處理效率。由于填料密度接近于水,所以在曝氣的時候,與水呈*混合狀態(tài),微生物生長的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用,使空氣氣泡更加細(xì)小,增加了氧氣的利用率。另外,每個載體內(nèi)外均具有不同的生物種類,內(nèi)部生長一些厭氧菌或兼氧菌,外部為好養(yǎng)菌,這樣每個載體都為一個微型反應(yīng)器,使硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時存在,從而提高了處理效果。
MBBR工藝兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點,是一種新型的污水處理方法,依靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態(tài), 進(jìn)而形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜,這就使得移動床生物膜使用了整個反應(yīng)器空間,充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的*性,使之揚長避短,相互補充。與以往的填料不同的是,懸浮填料能與污水頻繁多次接觸因而被稱為“移動的生物膜”。
MBBR的優(yōu)點
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性和運轉(zhuǎn)靈活性,又具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、泥齡長、剩余污泥少的特點。
(1)填料特點
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)能夠在一個反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生,對氨氮的去除具有良好的效果。
(3)去除有機物效果好
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。提高了對有機物的處理效率,同時耐沖擊負(fù)荷能力強。
(4)易于維護(hù)管理
曝氣池內(nèi)無需設(shè)置填料支架,對填料以及池底的曝氣裝置的維護(hù)方便,同時能夠節(jié)省投資及占地面積。
MMBR缺點
(1)反應(yīng)器中的填料依靠曝氣和水流的提升作用處于流化狀態(tài),在實際工程中,容易出現(xiàn)局部填料堆積的現(xiàn)象。為了避免填料堆積現(xiàn)象,需改進(jìn)曝氣管路的布置以及反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了它的水力特性。實際工程中,當(dāng)單個反應(yīng)器的長深比為0.5左右且長度不大于3m時有利于填料*移動。在實際工程設(shè)計時應(yīng)通過大量試驗來優(yōu)化反應(yīng)器的構(gòu)造和水力特性,降低能耗,進(jìn)一步提高M(jìn)BBR的經(jīng)濟(jì)效益。
(2)反應(yīng)器出水往往設(shè)置柵板或格網(wǎng)以避免填料流失,但容易造成堵塞。在實際工程中,可以設(shè)置活動?xùn)虐?,定期進(jìn)行人工清理,也可設(shè)置空氣反吹裝置以防止堵塞。
MBBR填料的判別指標(biāo)
1、生物膜的附著性
生物膜的附著能力-評價填料優(yōu)劣的重要指標(biāo)生物附著量=受保護(hù)的表面積(與填料的設(shè)計運行狀態(tài)構(gòu)有關(guān))× 單位表面積的生物附著量(與填料的性能有關(guān))
2、填料性能
填料性能-評價填料生物附著量的重要指標(biāo)
(1)填料表面性能
1、表面構(gòu)造:一般認(rèn)為表面粗糙度大,掛膜速度快。
2、表面電位:一般微生物帶負(fù)電荷,填料表面為正電荷適宜微生物生長。
3、親水性:微生物為親水性粒子,填料親水性好適合微生物生長掛膜狀態(tài)。
(2)水力學(xué)性能
1、孔隙率:填料占用的體積,孔隙率高好。
2、形狀尺寸:影響水流、氣流的流態(tài)。
(3)流化性能:與填料的密度有關(guān)。填料的密度應(yīng)為0.97-1.03,較小的曝氣或攪拌即可實現(xiàn)流化。
掛膜成熟判別
肉眼判斷:
生物膜均勻分布于載體表面,越靠近載體表面越致密,反之越松散,同時載體顏色變深,標(biāo)志著載體掛膜進(jìn)入了成熟期。
鏡檢判斷:
生物膜結(jié)構(gòu)致密,微生物種類多樣化,固著型纖毛蟲、鐘蟲、累枝蟲等數(shù)量居多,有少量輪蟲、游泳型纖毛蟲出現(xiàn)標(biāo)志著生物膜的成熟。
A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝特點
根據(jù)以上對生物脫氮基本流程的敘述,結(jié)合多年的廢水脫氮的經(jīng)驗,我們總結(jié)出(A/O)生物脫氮流程具有以下優(yōu)點:
(1)效率高。
該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當(dāng)總停留時間大于54h,經(jīng)生物脫氮后的出水再經(jīng)過混凝沉淀,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標(biāo)也達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),總氮去除率在70%以上。
(2)流程簡單,投資省,操作費用低。
反硝化在前,硝化在后,設(shè)內(nèi)循環(huán),以原污水中的有機底物作為碳源,效果好,反硝化反應(yīng)充分;曝氣池在后,使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除,提高了處理水水質(zhì);A段攪拌,只起使污泥懸浮,而避免DO的增加。O段的前段采用強曝氣,后段減少氣量,使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低,以保證A段的缺氧狀態(tài)。
地埋式一體化醫(yī)院污水處理系統(tǒng)該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其,在蒸氨塔設(shè)置有脫固定氨的裝置后,碳氮比有所提高,在反硝化過程中產(chǎn)生的堿度相應(yīng)地降低了硝化過程需要的堿耗。
(3)缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。
如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有機物的去除率分別為62%和36%,故反硝化反應(yīng)是為經(jīng)濟(jì)的節(jié)能型降解過程。
(4)容積負(fù)荷高。
由于硝化階段采用了強化生化,反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術(shù),有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負(fù)荷。
(5)缺氧/好氧工藝的耐負(fù)荷沖擊能力強。
當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)波動較大或污染物濃度較高時,本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時,也降解酚、氰、COD等有機物。結(jié)合水量、水質(zhì)特點,我們推薦采用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮(內(nèi)循環(huán)) 工藝流程,使污水處理裝置不但能達(dá)到脫氮的要求,而且其它指標(biāo)也達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
生物膜法是一種的廢水處理方法,具有污泥量少,不會引起污泥膨脹,對廢水的水質(zhì)和水量的變動具有較好的適應(yīng)能力,運行管理簡單等特點。
生物膜法是使微生物附著在載體表面上并形成生物膜,當(dāng)污水流經(jīng)載體表面時,污水中的有機物及溶解氧向生物膜內(nèi)部擴散。膜內(nèi)微生物在有氧存在的情況下對有機物進(jìn)行分解代謝和機體合成代謝,同時分解的代謝產(chǎn)物從生物膜擴散到水相和空氣中,從而使廢水中的有機物得以降解。
活性污泥法和生物膜法的區(qū)別不僅僅是微生物的懸浮與附著之分,更重要的是擴散過程在生物膜處理系統(tǒng)中是一個必須考慮的因素。
在生物膜反應(yīng)器中,有機污染物、溶解氧及各種必須的營養(yǎng)物質(zhì)首先要從液相擴散到生物膜表面,進(jìn)而進(jìn)到生物膜內(nèi)部,只有擴散到生物膜表面或內(nèi)部的污染物才有可能被生物膜內(nèi)微生物分解與轉(zhuǎn)化,終形成各種代謝產(chǎn)物。
另外,在生物膜反應(yīng)器中,由于微生物被固定在載體上,從而實現(xiàn)了SRT與HRT(水力停留時間)的分離,使得增殖速率慢的微生物也能生長繁殖。因此,生物膜是一穩(wěn)定的、多樣的微生物生態(tài)系統(tǒng)。
生物膜的形成原理(掛膜過程)
生物膜的形成過程是微生物吸附、生長、脫落等綜合作用的動態(tài)過程。
首先,懸浮于液相中的有機污染物及微生物移動并附著在載體表面上;然后,附著在載體上的微生物對有機污染物進(jìn)行降解,并發(fā)生代謝、生長、繁殖等過程,并逐漸在載體的局部區(qū)域形成薄的生物膜,這層生物膜具有生化活性,又可進(jìn)一步吸附、分解廢水中有機污染物,直至后形成一層將載體*包裹的成熟的生物膜。
微生物膜的形成通常經(jīng)歷載體表面改良、可逆附著、不可逆附著、生物膜形成四個階段,具體描述如下:
微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長兩個階段。載體加入水體以后,首先進(jìn)入吸附期。有部分微生物和絲狀物質(zhì)已經(jīng)附著在載體表面,附著了較多物質(zhì)的位置往往是載體的凹處,不容易被水流剪切的地方。此時懸浮液中的微生物大量增長,出現(xiàn)較明顯的一個污泥層。