AO-MBR一体化污水处理系统

AO-MBR一体化污水处理系统

膜生物反应器(mbr)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，在废水资源化及中水回用方面具有及其广阔的发展前景，已经受到了国内外的广泛关注。目前随着水资源短缺局势的日益严峻及膜生产技术的不断更新发展，mbr在水处理领域得到了逐渐广泛的应用，其数量日益增多，规模不断扩大，因此对膜生物反应器的进一步研究，对缓解我国日益严重的水环境污染状况将具有十分重要的意义。
mbr工艺的类型及特点
mbr工艺的分类
膜生物反应器主要由膜组件、泵和生物反应器三部分组成。根据膜组件在膜生物反应器中所起的作用的不同，膜生物反应器可以分为三种类型：（1）分离膜生物反应器（2）无泡曝气膜生物反应器（3）萃取膜生物反应器（embr－extractive membrane bioreactor）。目前我们通常所说的mbr就是这三种类型的总称，其中bsmbr是目前研究和应用为广泛的膜生物反应器，通常在无特殊说明的情况下，称之为mbr。膜生物反应器中所使用的膜组件相当于传统生物处理系统中的二沉池，主要工程是进行固液分离，截留的污泥回流至生物反应器，透过水外排。
mabr则是采用致密膜或微孔膜为氧传递介质或生物膜载体，对生物反应器进行无泡供氧，可实现对氧的高效利用。embr则是采用萃取膜将废水中有害、有毒或溶解性差的物质进行萃取后，采用专性菌对其进行单独的生物化学   处理，从而使专性菌不受废水中离子强度和ph的影响，优化了生物反应器的功能。
mbr工艺的特点
mbr工艺采用膜组件代替传统活性污泥工艺中的二沉池，实现了高效的固液分离，克服了传统活性污泥工艺水质波动及不够理想、易发生污泥膨胀等问题；与传统活性污泥工艺及许多其他的废水生物处理工艺相比较，mbr工艺因其以具有特殊性能的膜作为泥水分离和澄清出水的介质，而具有其他生物处理工艺*的明显优势，主要是以下几点：
（1）出水水质良好。由于膜反应器能够高效地进行固液分离, 分离效果远好于传统的沉淀池, 出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用，实现了污水资源化。
（2）使运行控制更加灵活稳定。由于膜的高效截流作用，使微生物*截留在反应器内，实现了反应器水力停留时间(hrt)和污泥龄(srt)的*分离。
（3）反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷。
（4）泥龄长。膜分离使污水中的大分子难降解成分，在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率，反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，基本无剩余污泥排放。
（5）占地面积小，工艺设备集中，系统采用plc控制，可实现全程自动化控制。
mbr工艺的应用
mbr工艺早主要用于微生物发酵工业，在污水处理领域中的应用研究始于60年代的美国。进入21世纪，国内外对膜生物反应器的研究有了较大的进展，并逐渐进入中试和生产性应用研究阶段。mbr工艺具有常规污水生化处理所*的优势，因此在城市污水处理与回用、中水回用、生活污水以及高浓度工业废水等处理中得到了广泛的应用。
mbr工艺因其占地面积小、生化效率高、出水水质好等优点已被国内外水处理领域所认可。随着水资源短缺局势的日益严峻及膜生产技术的不断更新发展,mbr在水处理领域中逐渐得到了较为广泛的应用, 其数量日益增多, 规模也不断扩大。
什么是厌氧反应器酸化？
一般来说，对于以产甲烷为主要目的的厌氧过程要求ph值在6.5~8.0之间，废水碱度偏低或运行负荷过高时，会引起反应器内挥发酸积累，导致产甲烷菌活力丧失而产酸菌大量繁殖，持续过久时，会导致产甲烷菌活力丧失殆尽而产乙酸菌大量繁殖，引起反应器系统的“酸化”。严重酸化发生后，反应器难以恢复至原有状态。
厌氧消化作用失去平衡时会显示出如下“症状”：①沼气产量下降;②沼气中甲烷含量降低;③消化液vfa增高;④有机物去除率下降;⑤消化液ph值下降;⑥碳酸盐碱度与总碱度之间的差值明显增加;⑦洗出的颗粒污泥颜色变浅没有光泽;⑧反应器出水产生明显异味;⑨orp(氧化还原电位)值上升等。
厌氧反应器酸化如何处理？
一旦发生厌氧反应器酸化，不论什么原因，都需要迅速扭转这种趋势，应当采取如下两种应急措施。
大幅降低运行负荷
尽量多降低负荷，可以降低至50%，甚至暂停处理废水。同时，若厌氧反应器设有外循环管路，则通过循环泵打循环，直至vfa恢复正常。
mbr膜一体化污水处理装置采取多种手段，避免出水ph值降低到正常范围（6.5）以下
若厌氧反应器出水ph值降至6.5以下甚至更低，则须适当提高反应器进水的ph值，以维持反应器内合适的ph环境。（进水ph值提高的幅度视反应器内ph值下降的程度而定，有时可以将进水的ph值调整至8.0以上甚至9.0以上。）
当反应器内的ph值降低到5.0以下，说明反应器酸化已经非常严重了。这时，可以用清水置换厌氧反应器内的废水，将反应器内的vfa浓度迅速降低，同时尽快恢复反应器内正常的ph环境。
通过以上两个措施，如果反应器酸化的原因仅仅是超负荷，只要没有严重到致使厌氧污泥大量流失，在24小时至数天内，反应器中的vfa会下降到200mg/l以下，ph值会恢复至正常的水平。即使由于酸化程度过于严重或者由于其他原因导致反应器不能*恢复，也可以使酸化程度得到缓解，为后续查明原因并采取进一步的应对措施赢得时间。
当反应器的酸化被遏制后，可以进行低负荷运行，然后根据运行情况逐步增加负荷直至反应器的运行负荷和效率恢复到酸化前的正常水平。
什么是厌氧颗粒污泥钙化？
在厌氧反应器运行中，如果废水中钙离子的浓度较高，在颗粒污泥表面就会形成灰白色的“钙层”，长期运行下去会导致颗粒污泥成空心状，且用手触摸颗粒污泥，有小石子样的触感，这就叫做厌氧颗粒污泥钙化。颗粒污泥钙化会降低污泥的活性，从而进一步导致厌氧反应器处理效率降低。
厌氧反应器钙化如何处理？
在厌氧反应器中，钙盐沉淀可以引发严重的运行问题，因此必须防止钙盐沉淀发生或者在项目设计阶段就考虑解决的办法。一些反应器，如uasb极有可能在反应器表面和底部沉积令人烦恼的硬垢。因为钙盐沉淀形成后实际上不可能被除掉，所以为了顺利运行，防止钙盐积累是解决问题的途径。
例如牛奶废水中，钙离子可以随废水进入厌氧反应器，或者通过补充碱度进入（例如用石灰）。高浓度的碳酸氢盐和磷都有利于钙的沉淀，如果在设计中未考虑定期清除硬垢的话，钙沉淀积累得太多，会导致厌氧反应器的工作容积大为减少，从而对工艺运行造成不利的影响。
如果废水中含钙离子，则需要增加预处理单元，或在设计中就考虑到清除钙沉淀的措施。在预处理段可考虑使用溶解性更好的碱性物质，如碳酸钠去除钙离子，而避免使用石灰，因为高的碱度值有利于钙离子的沉淀，石灰投加后，在废水中所增加的有效碱度不及投加碳酸钠明显，所以避免使用石灰。

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