MBR膜地(di)埋式(shi)壹(yi)體化汙水處(chu)理設施

生(sheng)物脫氮法(fa)
微生(sheng)物去除氨(an)氮(dan)過程(cheng)需經(jing)兩個(ge)階段(duan)。第yi階(jie)段(duan)為硝(xiao)化(hua)過程，亞(ya)硝(xiao)化(hua)菌和硝(xiao)化(hua)菌在有(you)氧條(tiao)件下將(jiang)氨(an)態(tai)氮(dan)轉化為亞(ya)硝(xiao)態(tai)氮(dan)和硝(xiao)態(tai)氮(dan)的過(guo)程。第二階(jie)段(duan)為反硝(xiao)化(hua)過程，汙(wu)水中的硝(xiao)態(tai)氮(dan)和亞(ya)硝(xiao)態(tai)氮(dan)在無(wu)氧或(huo)低(di)氧條(tiao)件下，被(bei)反硝(xiao)化(hua)菌(異養(yang)、自養(yang)微生(sheng)物均有(you)發現(xian)且種類(lei)很(hen)多(duo))還(hai)原轉(zhuan)化(hua)為氮氣。在此(ci)過(guo)程(cheng)中，有(you)機物(甲醇(chun)、乙(yi)酸、葡萄(tao)糖等)作(zuo)為(wei)電子供體被氧化(hua)而(er)提供能量。常見(jian)的生(sheng)物脫氮流(liu)程可(ke)以(yi)分為(wei)3類(lei)，分(fen)別是(shi)多(duo)級汙泥(ni)系統(tong)、單(dan)級汙泥(ni)系統(tong)和生(sheng)物膜系統(tong)。
多(duo)級汙泥(ni)系統(tong)
此(ci)流(liu)程(cheng)可(ke)以(yi)得到(dao)相(xiang)當(dang)好的BOD5去(qu)除效果和脫氮效果，其缺點是(shi)流程長、構(gou)築(zhu)物多(duo)、基(ji)建(jian)費(fei)用(yong)高(gao)、需(xu)要(yao)外(wai)加(jia)碳源、運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)高(gao)、出水中殘(can)留壹(yi)定(ding)量甲醇(chun)等。
單(dan)級汙泥(ni)系統(tong)
單(dan)級汙泥(ni)系統(tong)的形(xing)式(shi)包(bao)括(kuo)前(qian)置(zhi)反硝(xiao)化(hua)系統(tong)、後(hou)置反硝(xiao)化(hua)系統(tong)及交(jiao)替(ti)工作系統(tong)。前(qian)置反硝(xiao)化(hua)的生(sheng)物脫氮流(liu)程，通常(chang)稱為(wei)A/O流(liu)程(cheng)與(yu)傳(chuan)統的生(sheng)物脫氮工藝流程(cheng)相(xiang)比，A/O工藝具有(you)流(liu)程簡(jian)單(dan)、構築(zhu)物少(shao)、基(ji)建費(fei)用(yong)低(di)、不(bu)需外(wai)加(jia)碳源、出水水質(zhi)高等優(you)點。

後(hou)置式(shi)反硝(xiao)化(hua)系統(tong)，因(yin)為混合液缺乏(fa)有(you)機物，壹(yi)般還(hai)需(xu)要(yao)人工投加(jia)碳源，但(dan)脫氮的效果可(ke)高(gao)於前置式(shi)，理論上(shang)可(ke)接近100%的脫氮。交(jiao)替(ti)工作的生(sheng)物脫氮流(liu)程主(zhu)要(yao)由(you)兩個(ge)串(chuan)聯(lian)池子組成，通過(guo)改(gai)換(huan)進水和出水的方(fang)向(xiang)，兩個(ge)池子交替(ti)在缺氧和好氧的條(tiao)件下運(yun)行(xing)。該(gai)系統(tong)本(ben)質(zhi)上仍(reng)是A/O系統(tong)，但(dan)其利(li)用(yong)交(jiao)替(ti)工作的方(fang)式(shi)，避(bi)免(mian)了(le)混(hun)合(he)液的回(hui)流，因(yin)而(er)脫氮效果優(you)於壹(yi)般A/O流(liu)程(cheng)。其缺點是(shi)運行(xing)管理費(fei)用(yong)較(jiao)高(gao)，且壹(yi)般必(bi)須(xu)配置(zhi)計(ji)算(suan)機控(kong)制(zhi)自動操(cao)作系統(tong)。
生(sheng)物膜系統(tong)
將(jiang)上(shang)述A/O系統(tong)中的缺氧池和好氧池改(gai)為(wei)固(gu)定(ding)生(sheng)物膜反應器(qi)，即形(xing)成生(sheng)物膜脫氮系統(tong)。此(ci)系統(tong)中應(ying)有(you)混(hun)合液回流(liu)，但不(bu)需汙(wu)泥(ni)回流(liu)，在缺氧的好氧反應器(qi)中保(bao)存了(le)適應(ying)於(yu)反硝(xiao)化(hua)和好氧氧化(hua)及硝(xiao)化(hua)反應的兩個(ge)汙泥(ni)系統(tong)。
物化除氮(dan)
物化除氮(dan)常(chang)用(yong)的物理化(hua)學(xue)方(fang)法(fa)有(you)折(zhe)點氯(lv)化法(fa)、化學(xue)沈(chen)澱(dian)法(fa)、離子交換(huan)法(fa)、吹脫法(fa)、液膜法(fa)、電滲(shen)析法(fa)和催(cui)化濕式氧化(hua)法(fa)等。
折(zhe)點(dian)氯(lv)化法(fa)
不(bu)連續(xu)點氯(lv)化法(fa)是氧化(hua)法(fa)處理(li)氨(an)氮(dan)廢水的壹(yi)種，利(li)用(yong)在水中的氨(an)與氯(lv)反應生(sheng)成氮(dan)氣而(er)將(jiang)水中氨(an)去除的化(hua)學處(chu)理(li)法(fa)。該(gai)方(fang)法(fa)還可(ke)以(yi)起到(dao)殺(sha)菌(jun)作用(yong)，同(tong)時(shi)使(shi)壹(yi)部(bu)分(fen)有(you)機物無(wu)機化(hua)，但(dan)經(jing)氯(lv)化處理(li)後(hou)的出水中留有(you)余(yu)氯(lv)，還應進壹(yi)步脫氯(lv)處理。
生(sheng)物處理(li)法(fa)根(gen)據參(can)與作(zuo)用(yong)的微(wei)生(sheng)物的需(xu)氧情(qing)況，可分(fen)為好氧法(fa)和厭(yan)氧法(fa)兩大類(lei)。壹(yi)般情(qing)況，好氧法(fa)比較(jiao)適用(yong)於(yu)較(jiao)低(di)濃(nong)度汙水，如(ru)乙烯(xi)廠(chang)汙(wu)水;而(er)厭氧法(fa)較適用(yong)於(yu)處(chu)理(li)汙(wu)泥(ni)和較(jiao)高(gao)濃度(du)的汙(wu)水。好氧生(sheng)物處理(li)法(fa)可分(fen)為(wei)活(huo)性汙(wu)泥(ni)法(fa)和生(sheng)物膜法(fa)兩大類(lei)。活(huo)性汙(wu)泥(ni)法(fa)是水體自凈的人(ren)工強化(hua)方(fang)法(fa)，是壹(yi)種依靠(kao)活(huo)性汙(wu)泥(ni)工作主(zhu)體的去(qu)除汙(wu)水中有(you)機物的方(fang)法(fa)。存在於(yu)活(huo)性汙(wu)泥(ni)中的好氧微(wei)生(sheng)物必須(xu)在有(you)氧氣存在的條(tiao)件下才(cai)能起(qi)作(zuo)用(yong)。在汙(wu)水處(chu)理生(sheng)化系統(tong)的曝(pu)氣池中，充(chong)氧效率(lv)與(yu)好氧微(wei)生(sheng)物生(sheng)長量成正(zheng)相(xiang)關性。溶(rong)解氧的供給(gei)量要根(gen)據好氧微(wei)生(sheng)物的數(shu)量、生(sheng)理特性、基(ji)質(zhi)性質(zhi)及濃(nong)度(du)來(lai)綜(zong)合考慮(lv)。這(zhe)樣，活(huo)性汙(wu)泥(ni)才(cai)能處(chu)在jia的降解有(you)機物的狀(zhuang)態(tai)。根(gen)據試驗表明，曝(pu)氣池中溶(rong)解氧維(wei)持(chi)在3～4mg/L為(wei)宜(yi)，若供氧不(bu)足，活(huo)性汙(wu)泥(ni)性能差(cha)，導(dao)致廢水處(chu)理效果下降。為保(bao)證(zheng)有(you)充(chong)足的供氧，必(bi)須(xu)依靠(kao)壹(yi)種設(she)備(bei)來(lai)完成，例如(ru)曝氣器(qi)。

曝(pu)氣原理(li)
曝(pu)氣是使(shi)空(kong)氣與水強烈(lie)接觸的壹(yi)種手段(duan)，其目(mu)的在於(yu)將(jiang)空(kong)氣中的氧溶(rong)解於(yu)水中，或(huo)者將(jiang)水中不(bu)需要(yao)的氣體和揮(hui)發性物質(zhi)放(fang)逐到空(kong)氣中。換(huan)言之(zhi)，它(ta)是促進氣體與液體之(zhi)間(jian)物質(zhi)交換(huan)的壹(yi)種手段(duan)。它(ta)還有(you)其他壹(yi)些重(zhong)要作(zuo)用(yong)，如(ru)混合(he)和攪(jiao)拌(ban)。空(kong)氣中的氧通過(guo)曝氣傳(chuan)遞到(dao)水中，氧由(you)氣相向(xiang)液相進行(xing)傳(chuan)質(zhi)轉移(yi)，這(zhe)種傳(chuan)質(zhi)擴散的理(li)論，目(mu)前(qian)應用(yong)較(jiao)多(duo)的是(shi)劉易斯和惠(hui)特曼(man)提出的雙(shuang)膜理論(lun)。
雙(shuang)膜理論(lun)認(ren)為，在“氣水”界面上(shang)存(cun)在著氣膜和液膜，氣膜外(wai)和液膜外(wai)有(you)空(kong)氣和液體流動，屬(shu)紊流(liu)狀(zhuang)態(tai);氣膜和液膜間(jian)屬(shu)層(ceng)流狀(zhuang)態(tai)，不(bu)存在對流(liu)，在壹(yi)定(ding)條(tiao)件下會(hui)出現(xian)氣壓梯(ti)度和濃(nong)度(du)梯(ti)度。如(ru)果液膜中氧的濃(nong)度低(di)於(yu)水中氧的飽(bao)和濃(nong)度(du)，空(kong)氣中的氧繼續(xu)向(xiang)內(nei)擴散透(tou)過(guo)液膜進入水體，因而(er)液膜和氣膜將(jiang)成為(wei)氧傳(chuan)遞的障(zhang)°，這(zhe)就是(shi)雙(shuang)膜理論(lun)。顯(xian)然(ran)，克服(fu)液膜障(zhang)°有(you)效的方(fang)法(fa)是快(kuai)速(su)變(bian)換(huan)“氣液”界面。曝(pu)氣攪拌(ban)正(zheng)是(shi)如(ru)此(ci)，具體的做(zuo)法(fa)就是(shi)：減少(shao)氣泡的大(da)小，增(zeng)加氣泡的數(shu)量，提高液體的紊流(liu)程(cheng)度，加(jia)大曝氣器(qi)的安(an)裝深(shen)度(du)，延長氣泡與(yu)液體的接觸時(shi)間(jian)。曝(pu)氣設備(bei)正(zheng)是(shi)基於這(zhe)種做(zuo)法(fa)而(er)在汙(wu)水處(chu)理中被(bei)廣泛采用(yong)的。
曝(pu)氣類型與曝(pu)氣器(qi)的功(gong)能
曝(pu)氣類型大體分為兩類：壹(yi)類是(shi)鼓風曝氣，壹(yi)類是(shi)機械曝氣。鼓風曝氣是采用(yong)曝(pu)氣器(qi)￡擴散板或(huo)擴散管在水中引(yin)入氣泡的曝(pu)氣方(fang)式(shi)。壹(yi)般乙(yi)烯(xi)廠(chang)的汙(wu)水處(chu)理多(duo)采用(yong)這(zhe)種方(fang)式(shi)。機械曝氣是指利用(yong)葉(ye)輪(lun)等器(qi)械引入氣泡的曝(pu)氣方(fang)式(shi)。
所(suo)有(you)的曝(pu)氣設備(bei)，都應(ying)該(gai)滿(man)足下列(lie)3種(zhong)功(gong)能：
①產(chan)生(sheng)並維(wei)持(chi)有(you)效的氣水接觸，並且在生(sheng)物氧化(hua)作(zuo)用(yong)不(bu)斷消(xiao)耗(hao)氧氣的情(qing)況下保(bao)持水中壹(yi)定(ding)的溶(rong)解氧濃(nong)度(du);
②在曝(pu)氣區(qu)內(nei)產生(sheng)足夠的混(hun)合作(zuo)用(yong)和水的?環流動;
③維(wei)持(chi)液體的足(zu)夠速(su)度(du)，以(yi)使水中的生(sheng)物固(gu)體處於懸浮狀(zhuang)態(tai)。

MBR膜(mo)地埋式(shi)壹(yi)體化汙水處(chu)理設施汙水處(chu)理工藝目(mu)前(qian)已(yi)相當(dang)成熟(shu)，其核(he)心(xin)技術為活(huo)性汙(wu)泥(ni)法(fa)或生(sheng)物膜法(fa)，都屬(shu)於(yu)二級處理範疇。生(sheng)物處理(li)的原理(li)是(shi)通過(guo)生(sheng)物作用(yong)，尤其是(shi)微生(sheng)物的作(zuo)用(yong)，完(wan)成有(you)機物的分(fen)解和生(sheng)物體的合(he)成，將(jiang)有(you)機汙(wu)染(ran)物轉變(bian)成無(wu)害(hai)的氣體產物（CO2）、液體產物（水）以(yi)及富含(han)有(you)機物的固(gu)體產物（微生(sheng)物群(qun)體或稱生(sheng)物汙泥(ni)）。多(duo)余(yu)的生(sheng)物汙泥(ni)在沈(chen)澱池中經(jing)沈(chen)澱(dian)池固(gu)液分離(li)，從(cong)凈(jing)化(hua)後(hou)的汙(wu)水中除去(qu)。根(gen)據汙(wu)水的水量、水質(zhi)和出水要(yao)求及當(dang)地的實際(ji)情(qing)況，選用(yong)合(he)理(li)的汙(wu)水處(chu)理工藝，這(zhe)對汙(wu)水處(chu)理的正(zheng)常(chang)運行(xing)、處理(li)費(fei)用(yong)具有(you)決定(ding)性的作(zuo)用(yong)。下面，我(wo)們對生(sheng)活(huo)汙水處(chu)理常規(gui)工藝A／O、A2／O及SBR進行(xing)對比分(fen)析。
A／O工藝法(fa)，也叫(jiao)厭氧好氧工藝法(fa)，主要(yao)用(yong)於(yu)水處(chu)理方(fang)面。A就(jiu)是(shi)厭氧段(duan)，主要(yao)用(yong)於(yu)脫氮除磷(lin)；O就是好氧段(duan)，主要(yao)用(yong)於(yu)去(qu)除水中的有(you)機物。它(ta)除了(le)可(ke)去除廢(fei)水中的有(you)機汙(wu)染(ran)物外(wai)，還(hai)可(ke)同(tong)時(shi)去(qu)除氮(dan)、磷(lin)，對於(yu)高(gao)濃度(du)有(you)機廢(fei)水及難(nan)降解廢(fei)水，在好氧段(duan)前設(she)置水解酸(suan)化(hua)段(duan)，可顯(xian)著(zhu)提高廢水可(ke)生(sheng)化性。
工藝特征(zheng)：
A／O工藝將(jiang)前(qian)段(duan)缺氧段(duan)和後(hou)段(duan)好氧段(duan)串(chuan)聯(lian)在壹(yi)起，A段(duan)DO不(bu)大於(yu)0．2mg／L，O段(duan)DO＝2～4mg／L。在缺氧段(duan)異養(yang)菌將(jiang)汙(wu)水中的澱(dian)粉、纖(xian)維(wei)、碳水化(hua)合物等懸(xuan)浮汙(wu)染(ran)物和可(ke)溶(rong)性有(you)機物水解為(wei)有(you)機酸(suan)，使(shi)大分(fen)子有(you)機物分解為(wei)小分(fen)子有(you)機物，不(bu)溶性的有(you)機物轉化(hua)成可(ke)溶(rong)性有(you)機物，當(dang)這(zhe)些經(jing)缺氧水解的產(chan)物進入好氧池進行(xing)好氧處(chu)理(li)時(shi)，可(ke)提高汙水的可(ke)生(sheng)化性及氧的效率(lv)；在缺氧段(duan)，異養(yang)菌將(jiang)蛋(dan)白(bai)質(zhi)、脂肪等汙(wu)染(ran)物進行(xing)氨化(hua)（有(you)機鏈(lian)上的N或(huo)氨基(ji)酸(suan)中的氨(an)基）遊(you)離(li)出氨（NH3、NH4＋），在充(chong)足供氧條(tiao)件下，自(zi)養(yang)菌的硝(xiao)化(hua)作用(yong)將(jiang)NH3－N（NH4＋）氧化(hua)為(wei)NO3－，通過(guo)回流(liu)控(kong)制(zhi)返回至(zhi)A池，在缺氧條(tiao)件下，異(yi)氧菌(jun)的反硝(xiao)化(hua)作用(yong)將(jiang)NO3－還(hai)原為(wei)分(fen)子態(tai)氮(dan)（N2）完成C、N、O在生(sheng)態(tai)中的循(xun)環，實現(xian)汙(wu)水無(wu)害(hai)化(hua)處理。

優(you)點：
（1）效率(lv)高(gao)。該(gai)工藝對廢(fei)水中的有(you)機物，氨氮(dan)等均(jun)有(you)較(jiao)高的去(qu)除效果。當(dang)總停留時(shi)間(jian)大(da)於(yu)54h，經(jing)生(sheng)物脫氮後(hou)的出水再(zai)經(jing)過(guo)混(hun)凝(ning)沈(chen)澱，可將(jiang)COD值(zhi)降至100mg／L以(yi)下，其他指標也達(da)到(dao)排(pai)放(fang)標準，總氮去除率(lv)在70％以(yi)上。
（2）流(liu)程(cheng)簡(jian)單(dan)，投資(zi)省(sheng)，操(cao)作費(fei)用(yong)低(di)。該(gai)工藝是以(yi)廢水中的有(you)機物作為(wei)反硝(xiao)化(hua)的碳源，故(gu)不(bu)需要(yao)再另加(jia)甲醇等昂(ang)貴的碳源。尤其，在蒸(zheng)氨塔設置有(you)脫固(gu)定(ding)氨(an)的裝(zhuang)置後(hou)，碳氮(dan)比有(you)所(suo)提高，在反硝(xiao)化(hua)過程中產(chan)生(sheng)的堿(jian)度相(xiang)應地降低(di)了(le)硝(xiao)化(hua)過程需(xu)要(yao)的堿(jian)耗(hao)。
（3）缺氧反硝(xiao)化(hua)過程對汙(wu)染(ran)物具有(you)較(jiao)高的降解效率(lv)。如(ru)COD、BOD5和SCN－在缺氧段(duan)中去(qu)除率(lv)在67％、38％、59％，酚(fen)和有(you)機物的去(qu)除率(lv)分(fen)別為(wei)62％和36％，故(gu)反硝(xiao)化(hua)反應是(shi)為(wei)經(jing)濟(ji)的節(jie)能型降解過(guo)程(cheng)。
（4）容(rong)積(ji)負(fu)荷(he)高。由(you)於(yu)硝(xiao)化(hua)階段(duan)采用(yong)了(le)強化(hua)生(sheng)化，反硝(xiao)化(hua)階段(duan)又采用(yong)了(le)高(gao)濃(nong)度(du)汙泥(ni)的膜(mo)技術，有(you)效地(di)提高了硝(xiao)化(hua)及反硝(xiao)化(hua)的汙(wu)泥(ni)濃度(du)，與(yu)國(guo)外(wai)同(tong)類(lei)工藝相比，具有(you)較(jiao)高的容(rong)積(ji)負(fu)荷(he)。
（5）缺氧／好氧工藝的耐(nai)負荷(he)沖擊(ji)能力(li)強。當(dang)進水水質(zhi)波動較大(da)或汙染(ran)物濃度(du)較(jiao)高時(shi)，本(ben)工藝均能維(wei)持(chi)正(zheng)常(chang)運行(xing)，故(gu)操(cao)作管理也很(hen)簡(jian)單(dan)。通過(guo)以(yi)上流(liu)程(cheng)的比較(jiao)，不(bu)難(nan)看出，生(sheng)物脫氮工藝本(ben)身就是脫氮的同(tong)時(shi)，也降解酚(fen)、氰(qing)、COD等有(you)機物。結合(he)水量、水質(zhi)特點，我(wo)們推薦采用(yong)缺氧／好氧（A／O）的生(sheng)物脫氮（內(nei)循環）工藝流程(cheng)，使(shi)汙(wu)水處(chu)理裝置不(bu)但能達(da)到(dao)脫氮的要(yao)求，而(er)且其它(ta)指標也達(da)到(dao)排(pai)放(fang)標準。
缺點：
（1）由(you)於(yu)沒(mei)有(you)獨(du)立的汙(wu)泥(ni)回流(liu)系統(tong)，從(cong)而(er)不(bu)能培(pei)養(yang)出具有(you)*功(gong)能的汙(wu)泥(ni)，難(nan)降解物質(zhi)的降解率(lv)較(jiao)低(di)。
（2）若(ruo)要提高脫氮效率(lv)，必(bi)須加(jia)大內(nei)循環比，因(yin)而(er)加大(da)了運行(xing)費(fei)用(yong)。另外(wai)，內(nei)循環液來(lai)自曝(pu)氣池，含(han)有(you)壹(yi)定(ding)的DO，使(shi)A段(duan)難(nan)以(yi)保(bao)持理(li)想(xiang)的缺氧狀(zhuang)態(tai)，影響反硝(xiao)化(hua)效果，脫氮率(lv)很(hen)難(nan)達(da)到(dao)90％。
（3）影響因(yin)素(su)水力(li)停留時(shi)間(jian)（硝(xiao)化(hua)段(duan)＞6h，反硝(xiao)化(hua)段(duan)＜2h）汙泥(ni)濃度(du)MLSS（＞3000mg／L）汙(wu)泥(ni)齡（＞30d）N／MLSS負(fu)荷(he)率（＜0．03）進水總氮濃度(du)（＜30mg／L）。

水解在化(hua)學上指的是(shi)化合(he)物與水進行(xing)的壹(yi)類反應的總稱。比如(ru)，酯類(lei)物質(zhi)水解生(sheng)成醇(chun)和有(you)機酸(suan)的反應。在廢(fei)水生(sheng)物處理(li)中，水解指的是(shi)有(you)機物(基質(zhi))進入細胞(bao)前(qian)，在胞(bao)外(wai)進行(xing)的生(sheng)物化學(xue)反應。這(zhe)壹(yi)階段(duan)為典(dian)型的特征(zheng)是生(sheng)物反應的場(chang)所(suo)發生(sheng)在細(xi)胞(bao)外(wai)，微(wei)生(sheng)物通過(guo)釋放(fang)胞(bao)外(wai)自(zi)由(you)酶或(huo)連(lian)接在細(xi)胞(bao)外(wai)壁(bi)上(shang)的固(gu)定(ding)酶來(lai)完成生(sheng)物催(cui)化氧化(hua)反應(主(zhu)要(yao)包括(kuo)大(da)分(fen)子物質(zhi)的斷(duan)鏈(lian)和水溶(rong))。研(yan)究表明(ming)，自然(ran)界的許(xu)多(duo)物質(zhi)(如(ru)蛋白(bai)質(zhi)、糖類、脂(zhi)肪等)能在好氧、缺氧或(huo)厭(yan)氧條(tiao)件下順(shun)利(li)進行(xing)水解。