1 MBR脱氮除磷潜力分析
MBR工艺是将现代膜分离技术与生物处理技术**结合起来的一种新型高效污水处理及回用工艺,因其特有的高污泥浓度和生物种群多样性的特征,在提高生物脱氮除磷效率方面具有较大潜力。在MBR中,污泥停留时间(SRT)可以不依赖于水力停留时间(HRT)而单独加以控制,即可以通过膜的截留作用,在不增加池容的前提下延长SRT,可保证如硝化菌这类生长速度缓慢的微生物在系统中被完全保留,满足硝化菌的生长周期要求。同时,通过DO控制和强化生物段的功能,在MBR中还发现存在反硝化除磷菌(DPB),在脱氮的同时也能有效除磷。此外,膜过滤取代了传统生物工艺中的二沉池,使反应器结构简单,占地面积小,还可获得高质量的出水并同用。因此将生物脱氮除磷工艺与膜分离技术相结合,形成具有脱氮除磷功能的MBR具有广阔的应用前景
②、技术流程
无动力多级厌氧复合生态处理系统工艺流程如下:
污水-污水收集系统(管道)-3格厌氧发酵处理池-复合生态床
土壤渗滤生态处理系统
该技术为生物生态组合技术,适用于有土地较少,但土壤条件适宜的农村点。土壤渗滤包括慢速渗滤、快速渗滤两种方法。污水就地土壤渗滤处理系统由前期处理化粪池和土壤渗滤两部分耦合而成。
该系统的基本原理是:生活污水在化粪池中经过沉淀、厌氧处理后,进入分配箱,分流入各土壤渗滤管中,管中流出的污水均匀地向厌氧滤层渗滤,再通过表面张力作用上升,越过厌氧滤层出口堰之后,通过虹吸现象连续地向上层好氧滤层渗透。在上述过程中,水与污染物分离,水被渗滤并通过集水管道收集,污染物通过物理化学吸附被截留在土壤中;碳和氮由于厌氧和好氧过程,一部分被分解为无机碳、无机氮留在土壤中,另一部分变成氮气和二氧化碳散入空气中;磷则被土壤物理化学吸附,截留在土壤中,为草坪或者其他植物所利用。
MBR组合工艺的脱氮除磷效果
MBR脱氮除磷工艺可以分为单一形式的MBR工艺和组合形式的MBR工艺两大类。单一形式的MBR工艺具有结构简单、占地面积小、活性污泥浓度高等优点,但对氮、磷的去除率并不高,很难达到愈来愈严格的排放要求。所以组合形式的MBR工艺目前应用比较普遍,具有很好的发展前景及拓展空间。
①、基本原理
针对我国当前、能源不足与污染日益严重的现状,厌氧处理技术是特别适合我国国情的一项技术。但因为单独的厌氧对氮、磷等营养元素基本上没有去除能力,污水中的氮、磷会使水体富营养化。同时单独的厌氧处理也不能很好地去除病菌,厌氧出水通常情况下不能达到国家的排放标准。基于上述背景,针对*户或联户生活污水的处理,基本形成一套成熟的厌氧处理与生态床相结合的处理方法,简称无动力多级厌氧复合生态处理系统。
该系统主要由2~3格厌氧池和1格比表面积较大的砂砾石、细土等为基质的复合生态床组成,其中各池之间靠管道连通,污水在池内停留的时间为5~7天。生活污水经过厌氧处理,生活污水中悬浮物可以沉淀,难降解**污染物被厌氧微生物转化为小分子**物。复合生态床表面可种植水生生物。
复合生态床除起到过滤作用外,**物的床体还能够提高处理效果。一是植物的生长改变生态床的流态,生长的植物根系和茎杆对水流的阻碍作用有利于均匀布水,延长水力停留时间;二是植物的根系创造有利于各种微生物生长的微环境,植物根茎的延伸会在植物根系附近形成有利于硝化作用的好氧微区,同时在远离根系的厌氧区里含有大量可利用的碳源,这又提供了反硝化条件;三是植物生长对各种营养物尤其是硝酸盐氮具有吸收作用。
氮、磷是导致水体富营养化的主要污染物,研究开发经济、高效的脱氮除磷工艺已成为目前城市污水处理及提标改造的研究热点。在人们致力于探索
高效而节能的水处理新技术中,膜分离技术代替二级生物处理工艺中的传统重力式沉淀池所构成的膜生物反应器(MBR)水处理工艺,具有生物处理和膜分离的双重特点,逐渐被重视并不断以各种组合形式应用于城市污水的脱氮除磷实践中。
复合式膜生物反应器
对于脱氮工艺而言,多数研究建立在一体式MBR上,总体处理效果已初见成效;而对于除磷工艺,因MBR一般具有很长的污泥龄,不利于对磷的去除。采用复合式膜生物反应器(HM—BR)工艺,即在MBR之前填设厌氧反应器(A段),以增强其反硝化脱氮除磷性能。试验研究结果表明,HMBR对ss的去除率接近100%,对COD的去除率为90%,对氨氮的去除率为88%,对TP的去除率为30%。分析认为,膜组件对氨氮的去除起到了稳定和强化作用,混合液的回流使出水中的亚硝酸盐、硝酸盐浓度明显降低,提高了系统的脱氮效率。虽然试验期间未进行排泥,但以厌氧一好氧方式运行的HMBR对TP也具有一定的去除效果,且聚磷菌具有较强的摄磷能力。
SAM和A—A/A—M
HMBR工艺在空间序列上实现了缺氧/好氧的组合,硝化和反硝化在两个反应器内完成,能够实现连续过滤操作和对碳、氮的去除,但除磷效果不佳。序批式缺氧/厌氧MBR(sequencing anoxic/anaerobic MBR,SAM)工艺,该工艺通过启闭好氧区回流液在单一反应器内实现了时间上的缺氧和厌氧两种条件,除磷效果得到很大提高(除磷率达到93%);但脱氮效率受缺氧阶段HRT降低的影响而降至60%。
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