MBR膜(mo)生活(huo)汙(wu)水處(chu)理系統

活性汙泥(ni)的(de)結構
在活(huo)性汙泥(ni)工(gong)藝(yi)中(zhong)，將千(qian)萬個(ge)細(xi)菌(jun)結合(he)在壹起(qi)形(xing)成絮(xu)凝體狀的細(xi)菌稱為菌(jun)膠團(tuan)細(xi)菌。菌膠團(tuan)細(xi)菌在活(huo)性汙泥(ni)中(zhong)具(ju)有(you)十分(fen)重要(yao)的作(zuo)用，只(zhi)有(you)在菌(jun)膠(jiao)團(tuan)發(fa)育(yu)良(liang)好(hao)的(de)條件(jian)下，活性汙泥(ni)的(de)絮(xu)凝、吸(xi)附(fu)及(ji)沈(chen)降(jiang)等(deng)功能才(cai)能(neng)正常(chang)發(fa)揮。形(xing)成絮(xu)體的細菌在處(chu)理(li)過程(cheng)中(zhong)起(qi)著(zhe)非(fei)常重要(yao)的作(zuo)用，它(ta)們(men)有(you)助(zhu)於從(cong)處理(li)過(guo)的(de)廢水中(zhong)分離(li)汙泥(ni)。
通過對(dui)活性汙泥(ni)中(zhong)種群(qun)動態(tai)學(xue)的研(yan)究，人們(men)認(ren)識(shi)到(dao)，活性汙泥(ni)中(zhong)的菌(jun)膠團(tuan)細(xi)菌和絲狀(zhuang)菌形(xing)成壹個共生的(de)微(wei)生物體系(xi)。當活(huo)性汙泥(ni)中(zhong)的菌(jun)膠團(tuan)細(xi)菌和絲狀(zhuang)菌處(chu)於平衡狀(zhuang)態(tai)時(shi)，絲狀(zhuang)菌作(zuo)為汙(wu)泥絮(xu)體的骨(gu)架(jia)，菌膠團(tuan)細(xi)菌附著(zhe)在其(qi)表面(mian)，形(xing)成結(jie)構緊密、沈(chen)降(jiang)性能良(liang)好(hao)的(de)汙(wu)泥絮(xu)體。
隨(sui)著(zhe)絮(xu)體尺寸增大到(dao)某(mou)壹臨界值(zhi)後(hou)，絮(xu)體內部條件(jian)不利於菌(jun)膠團(tuan)細(xi)菌和絲狀(zhuang)菌的(de)繁殖(zhi)，絲(si)狀菌伸展(zhan)出(chu)來(lai)，沈(chen)降(jiang)性能開(kai)始變差。後來(lai)，汙(wu)泥(ni)絮(xu)體開(kai)始解體，汙(wu)泥的(de)沈(chen)降(jiang)性能更差。破碎後(hou)的小指狀汙泥又利(li)於菌(jun)膠團(tuan)細(xi)菌的生長(chang)，此(ci)時擴(kuo)散能(neng)力改善，菌(jun)膠(jiao)團(tuan)細(xi)菌又可直接從(cong)溶液(ye)中(zhong)吸(xi)取(qu)營養(yang)和基(ji)質，故(gu)又(you)可(ke)出(chu)現(xian)菌膠團(tuan)細(xi)菌和絲狀(zhuang)菌的(de)生長(chang)平衡狀(zhuang)態(tai)，如(ru)此(ci)完成絮(xu)體形(xing)態(tai)上(shang)的(de)壹個循(xun)環。

由此(ci)可見(jian)，菌膠團(tuan)細(xi)菌和絲狀(zhuang)菌的(de)共生體(ti)系(xi)是壹種接近(jin)於自(zi)然界的混(hun)合(he)培(pei)養(yang)體系(xi)，存(cun)在著(zhe)這(zhe)兩類(lei)微(wei)生物之間(jian)在時(shi)間(jian)和空間(jian)上(shang)的(de)動態(tai)生態(tai)學(xue)的相(xiang)互(hu)作(zuo)用。在該體系(xi)中(zhong)，絲狀(zhuang)菌的(de)重要(yao)作(zuo)用有(you)：
(1)保(bao)持(chi)汙泥絮(xu)體的結構，形(xing)成沈(chen)澱(dian)性能良(liang)好(hao)的(de)汙(wu)泥從(cong)Seagin等(deng)人關(guan)於絮(xu)體結構的學(xue)說(shuo)中(zhong)可知(zhi)，由絲(si)狀菌形(xing)成汙(wu)泥絮(xu)體的骨(gu)架(jia)，這(zhe)對(dui)於保(bao)證(zheng)汙泥絮(xu)體的強度有(you)很大作(zuo)用；若(ruo)缺(que)少絲(si)狀菌(jun),則(ze)汙泥(ni)絮(xu)體強度降(jiang)低，抗(kang)剪(jian)力(li)變差，往往會造成出(chu)水(shui)的混(hun)濁(zhuo)。
⑵高(gao)的(de)凈化(hua)效(xiao)率(lv)，低的(de)出(chu)水(shui)濃度從(cong)動力(li)學(xue)參(can)數(shu)方面(mian)比(bi)較(jiao)，絲狀菌的Ks及μmax均比(bi)菌膠(jiao)團(tuan)的(de)低，而按莫(mo)諾德(de)(Monod)方程(cheng)，由(you)於菌(jun)膠團(tuan)的(de)Ks,、μmin大於絲(si)狀菌(jun)的(de)，因(yin)而菌膠團(tuan)的(de)Smin值(zhi)也(ye)高(gao)於絲(si)狀菌(jun)的(de)；可(ke)見在絲(si)狀(zhuang)菌存(cun)在（但(dan)不是大量(liang)存(cun)在）的(de)條件(jian)下可以(yi)獲得高(gao)質量(liang)、低(di)濃度的(de)出(chu)水(shui)，從(cong)而保(bao)證(zheng)了凈化(hua)效(xiao)果(guo)。
(3)保(bao)持(chi)絲狀菌(jun)和菌膠(jiao)團(tuan)菌(jun)的共生關(guan)系從(cong)大量(liang)的(de)實(shi)際(ji)工程(cheng)運(yun)轉資(zi)料(liao)可以(yi)得出(chu)，活(huo)性汙泥(ni)中(zhong)絲狀(zhuang)菌含(han)量(liang)太(tai)高(gao)或(huo)太(tai)低均不適宜(yi)。前(qian)者(zhe)雖(sui)能使出(chu)水(shui)濃度低(di)，但(dan)沈(chen)澱(dian)性能差；後者(zhe)沈(chen)降(jiang)性能好(hao)，但(dan)出(chu)水(shui)中(zhong)含有(you)較(jiao)多(duo)的(de)細(xi)小懸浮物。
但(dan)如(ru)果(guo)采(cai)用(yong)壹定(ding)的方法，使曝氣中(zhong)的生態(tai)環境(jing)有(you)利(li)於選(xuan)擇性地(di)發(fa)展(zhan)菌(jun)膠(jiao)團(tuan)細(xi)菌，應(ying)用生物競爭(zheng)的(de)機(ji)制(zhi)抑制(zhi)絲(si)狀菌的過度生長(chang)和繁殖(zhi)，從(cong)而利(li)於控(kong)制(zhi)汙(wu)泥膨脹(zhang)的發(fa)生發(fa)展(zhan)，稱之為環境(jing)調(tiao)控(kong)。總(zong)之，廢水(shui)處理(li)的終(zhong)目(mu)標(biao)是出(chu)水(shui)清澈、沈(chen)降(jiang)性能好(hao)，為實(shi)現這(zhe)壹目(mu)標(biao)，應(ying)合(he)理(li)地(di)控(kong)制(zhi)絲(si)狀菌，使其(qi)在壹個合(he)理(li)的範圍之內。
活(huo)性汙泥(ni)的(de)功能
活(huo)性汙泥(ni)中(zhong)存(cun)在大量(liang)的(de)腐(fu)生生物，其(qi)主(zhu)要(yao)功能是(shi)降(jiang)解有(you)機(ji)物。細菌(jun)是有(you)機(ji)物的凈化(hua)功能中(zhong)心。同時，活性汙泥(ni)中(zhong)還存(cun)在硝化細菌與反硝化細菌。其(qi)在生物脫氮(dan)中(zhong)起(qi)著(zhe)非(fei)常重要(yao)的作(zuo)用。尤(you)其(qi)在廢(fei)水(shui)中(zhong)氮(dan)的去除日(ri)益(yi)受到重視的形(xing)勢下(xia)，這(zhe)兩類(lei)菌(jun)及它們之間(jian)的(de)關(guan)系就顯得更重要(yao)了。
進行(xing)硝化作(zuo)用的(de)微(wei)生物有(you)：

(1)亞(ya)硝化細菌和硝化細菌，它(ta)們(men)均為化(hua)能自養(yang)菌，專性好(hao)氧(yang)，分(fen)別從(cong)氧化(hua)NH3和N02-的過(guo)程中(zhong)獲得能(neng)量(liang)，以(yi)C02為唯yi碳(tan)源，產(chan)物分別(bie)為NO2-及(ji)N03-；它們要(yao)求中(zhong)性或(huo)弱堿(jian)性環境(jing)（pH=6.5~8.0），在pH<6時(shi)，作(zuo)用顯著下(xia)降(jiang)。
(2)好(hao)氧(yang)的(de)異(yi)養(yang)細菌(jun)和真菌，如(ru)節(jie)桿(gan)菌(jun)、芽(ya)孢(bao)桿(gan)菌、銅綠假(jia)單(dan)胞(bao)菌(jun)、姆(mu)拉(la)克(ke)漢(han)遜(xun)酵母(mu)、黃(huang)曲黴、青(qing)黴等(deng)能(neng)將NH4+氧化(hua)為N02-及(ji)NO3-，但(dan)它們並不依靠(kao)這(zhe)個(ge)氧(yang)化(hua)過程作(zuo)為能(neng)量(liang)來(lai)源(yuan)的途徑(jing)，它們相(xiang)對(dui)於自(zi)然界的硝化作(zuo)用而(er)言(yan)並不重要(yao)。
硝化菌對(dui)環境(jing)的(de)變化很敏(min)感，DO≥1mg/L，pH=8.0~8.4，BOD5≤15~20mg/L，適(shi)宜(yi)溫(wen)度=20~30℃；硝化菌在反(fan)應(ying)器內(nei)的停(ting)留時間(jian)即生物固體(ti)平均停(ting)留時間(jian)，必(bi)須(xu)大於其(qi)小的世代時間(jian)。
進行(xing)反硝化作(zuo)用的(de)微(wei)生物有(you)異(yi)養(yang)型的(de)反(fan)硝化菌，如(ru)脫(tuo)氮(dan)假(jia)單(dan)胞(bao)菌(jun)、熒光假(jia)單(dan)胞(bao)菌(jun)、銅(tong)綠假(jia)單(dan)胞(bao)菌(jun)等(deng)，在厭(yan)氧(yang)條件(jian)下利用(yong)NO3中(zhong)的氧(yang)氧化(hua)有(you)機(ji)物，獲得能(neng)量(liang)。自(zi)養(yang)型的(de)反(fan)硝化菌，如(ru)脫(tuo)氮(dan)硫(liu)桿菌(jun)，在缺(que)氧環境(jing)中(zhong)利用(yong)NO3中(zhong)的氧(yang)將硫(liu)或(huo)硫(liu)代硫(liu)酸鹽氧化(hua)成硫(liu)酸鹽，從(cong)中(zhong)獲得能(neng)量(liang)來(lai)同(tong)化CO2。兼性化能(neng)自(zi)養(yang)型反(fan)硝化菌，如(ru)脫(tuo)氮(dan)副(fu)球(qiu)菌，能(neng)利用氫的(de)還原作(zuo)用作(zuo)為能(neng)源，以(yi)02或(huo)N03-作(zuo)為電(dian)子(zi)受體(ti)，使NO3-還原成N2O和N2。

MBR膜(mo)生活(huo)汙(wu)水處(chu)理系統A2/O系統(tong)如(ru)果(guo)主要(yao)用於除磷，則(ze)混(hun)合(he)液(ye)不需(xu)回(hui)流(liu)，而(er)只(zhi)需(xu)汙泥(ni)回(hui)流(liu)。
    回(hui)流(liu)汙(wu)泥(ni)中(zhong)的聚(ju)磷菌(jun)在厭(yan)氧(yang)池(chi)可(ke)吸(xi)收(shou)消(xiao)解壹部分有(you)機(ji)物，同時(shi)釋放出(chu)大量(liang)磷，然(ran)後(hou)混(hun)合(he)液(ye)流入好(hao)氧(yang)池(chi)，汙(wu)水中(zhong)的有(you)機(ji)物在其(qi)中(zhong)得到(dao)氧化(hua)分解；同時(shi)聚磷菌(jun)則(ze)超量(liang)地(di)從(cong)汙水(shui)中(zhong)吸(xi)收(shou)磷，在二(er)沈(chen)池(chi)沈(chen)澱(dian)後(hou)，剩余(yu)汙(wu)泥(ni)排(pai)放，使汙(wu)水(shui)除磷凈化(hua)。
工(gong)藝(yi)特點(dian)：
   （1） 工藝(yi)流程簡(jian)單(dan) 
   （2） 水(shui)力(li)停留時間(jian)短，厭氧池(chi)1～2h；好(hao)氧(yang)池(chi)2～4h，總(zong)共為3～6h，厭(yan)氧池(chi)/好(hao)氧(yang)池(chi)的(de)水力停留時間(jian)之比(bi)為1:(2～3)。 
   （3） 磷的(de)去除主(zhu)要(yao)通過二沈(chen)池(chi)汙(wu)泥排放，汙泥(ni)含(han)磷量(liang)高(gao)，可(ke)達(da)2.5%以(yi)上(shang)，作(zuo)肥料(liao)肥效高(gao)。 
   （4） 沈(chen)澱(dian)池(chi)內(nei)汙泥停留時間(jian)不宜(yi)過(guo)長(chang)，否則(ze)聚磷菌(jun)會在厭(yan)氧(yang)狀態(tai)下(xia)產生磷的(de)釋(shi)放，降(jiang)低除磷率(lv)，所以(yi)應(ying)及時(shi)排汙(wu)泥和采(cai)取(qu)汙泥(ni)回(hui)流(liu)。 
   （5）厭(yan)氧(yang)池(chi)在前(qian)，好(hao)氧(yang)池(chi)在後(hou)，有(you)利(li)於抑制(zhi)絲(si)狀菌的生長(chang)，混(hun)合(he)液(ye)的SVI小於100，汙(wu)泥易(yi)沈(chen)澱(dian)，不易(yi)發生汙(wu)泥(ni)膨脹(zhang)，並減輕好(hao)氧(yang)池(chi)的(de)有(you)機(ji)負荷(he)。 
   （6）當汙(wu)水BOD5濃度不高或(huo)含(han)磷量(liang)高(gao)時(shi)，則(ze)ρ/BOD5比(bi)值(zhi)升(sheng)高(gao)，汙(wu)泥產量(liang)降(jiang)低，使(shi)除磷率(lv)難於提(ti)高(gao)。 

   （7）A2/O大缺(que)陷是(shi)汙水(shui)不回(hui)流(liu)，脫(tuo)氮(dan)效果(guo)差，此(ci)工藝(yi)適合(he)於含(han)磷而(er)NH3-N含(han)量(liang)低(di)的(de)汙水。
廢水(shui)物理化(hua)學處(chu)理(li)法是廢水處(chu)理(li)方法之壹種。系運(yun)用物理和化學(xue)的綜(zong)合(he)作(zuo)用使(shi)廢(fei)水得到(dao)凈化(hua)的(de)方法。它是由物理方法和化學(xue)方法組(zu)成的(de)廢水(shui)處理(li)系(xi)統，或(huo)是(shi)包括物理過(guo)程和化學(xue)過程(cheng)的單(dan)項(xiang)處(chu)理方法，如(ru)浮選(xuan)、吹(chui)脫、結(jie)晶(jing)、吸(xi)附(fu)、萃(cui)取(qu)、電(dian)解、電滲(shen)析、離(li)子(zi)交換、反滲(shen)透(tou)等(deng)。如(ru)為去除懸浮的(de)和溶解的汙(wu)染物而采(cai)用(yong)的化(hua)學混(hun)凝(ning)——沈(chen)澱(dian)和活性炭(tan)吸(xi)附(fu)的(de)兩級處(chu)理，是壹種比(bi)較(jiao)典型的(de)物理化(hua)學處(chu)理(li)系(xi)統(tong)。和生物處理(li)法相(xiang)比(bi)，此(ci)法優點(dian)：占地(di)面(mian)積少；出(chu)水(shui)水質好(hao)，且比(bi)較(jiao)穩定(ding)；對(dui)廢水(shui)水(shui)量(liang)、水(shui)溫(wen)和濃度變化適(shi)應(ying)性強；可(ke)去除有(you)害(hai)的重金屬離(li)子(zi)；除磷、脫(tuo)氮(dan)、脫色效(xiao)果(guo)好(hao)；管理(li)操(cao)作(zuo)易(yi)於自(zi)動檢測和自動(dong)控(kong)制(zhi)等(deng)。但(dan)是，處理系(xi)統的設備費(fei)和日(ri)常(chang)運(yun)轉費(fei)較(jiao)高。
常用於化(hua)工廢(fei)水(shui)處(chu)理的物理化(hua)學法有(you)：離(li)子(zi)交換法、萃取法、膜(mo)分(fen)離法和吸(xi)附(fu)法等(deng)。廢(fei)水中(zhong)經(jing)常含(han)有(you)某(mou)些(xie)細(xi)小的懸浮物及溶(rong)解靜態(tai)有(you)機(ji)物，為了進壹步去除殘存(cun)在水(shui)中(zhong)的汙(wu)染物，可以(yi)采(cai)用(yong)物理化(hua)學方法進行(xing)處理(li)。離(li)子(zi)交換法是壹種借助(zhu)於離(li)子(zi)交換劑上(shang)離(li)子(zi)和水中(zhong)離子(zi)進行(xing)交換反應(ying)而除去廢(fei)水(shui)有(you)害(hai)離子(zi)態(tai)物質的(de)方法，在水(shui)的(de)軟化(hua)、有(you)機(ji)廢水處(chu)理(li)中(zhong)有(you)著(zhe)廣(guang)泛的(de)應(ying)用。萃(cui)取法采(cai)用(yong)與水不互(hu)溶(rong)但(dan)能很好(hao)溶(rong)解汙染(ran)物的萃(cui)取劑，使(shi)其(qi)與廢水充分混(hun)合(he)接(jie)觸(chu)，利用(yong)汙(wu)染(ran)物在水(shui)和溶劑中(zhong)的溶(rong)解度或(huo)分(fen)配比(bi)的不同，達(da)到分(fen)離(li)、提(ti)取(qu)汙(wu)染(ran)物和凈化(hua)廢(fei)水的目(mu)的。電滲(shen)析是(shi)在滲(shen)析(xi)法的基(ji)礎(chu)上(shang)發(fa)展(zhan)起(qi)來的(de)壹項廢水(shui)處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)，它是在直流電(dian)場的(de)作(zuo)用下(xia)，利(li)用陰(yin)、陽(yang)離子(zi)交換膜(mo)對(dui)溶液(ye)中(zhong)陰(yin)、陽(yang)離子(zi)的選(xuan)擇透過性，而使(shi)溶(rong)液中(zhong)的溶(rong)質與水分離的(de)壹種物理化(hua)學過(guo)程(cheng)。反(fan)滲(shen)透是利用半滲(shen)透(tou)膜(mo)進行(xing)分子(zi)過濾(lv)，來處理廢水的(de)壹種方法，所以(yi)又稱為膜(mo)分(fen)離技術，這(zhe)種(zhong)方法是利用“半滲(shen)透(tou)膜(mo)”的(de)性質，進行(xing)分離(li)作(zuo)用。這(zhe)種(zhong)膜(mo)可(ke)以(yi)使水(shui)通過，但(dan)不能使(shi)水中(zhong)懸浮物及溶(rong)質通過，所以(yi)這(zhe)種(zhong)膜(mo)稱為半滲(shen)透(tou)膜(mo)，利(li)用它可(ke)以(yi)除去水(shui)中(zhong)的溶(rong)解固體(ti)、大部(bu)分溶解性有(you)機(ji)物和膠狀(zhuang)物質。近(jin)年(nian)來該方法開(kai)始得到(dao)人們(men)的(de)重視，應(ying)用範圍也在不斷擴(kuo)大。這(zhe)些(xie)方法只適用於某(mou)壹類物質的(de)分(fen)離(li)，具(ju)有(you)較(jiao)強的選擇性，且成本(ben)較(jiao)高，容(rong)易(yi)造成二(er)次汙(wu)染。吸(xi)附(fu)法是利用多(duo)孔性固體(ti)物質作(zuo)為吸(xi)附(fu)劑，以(yi)吸(xi)附(fu)劑的(de)表面(mian)吸(xi)附(fu)廢(fei)水(shui)中(zhong)的有(you)機(ji)汙染物的方法，活性炭(tan)是壹種非(fei)選擇(ze)性的常(chang)用(yong)的水處(chu)理吸(xi)附(fu)材料(liao)。但(dan)是由於活(huo)性炭(tan)再(zai)生性能差，水處(chu)理(li)費(fei)用(yong)高(gao)，因(yin)而(er)難以(yi)廣(guang)泛使(shi)用(yong)。

生物轉盤(pan)法是生物膜(mo)法的壹種，它是(shi)用(yong)轉動(dong)的(de)盤片代(dai)替(ti)固(gu)定(ding)點(dian)濾料(liao)，運(yun)用生物轉盤(pan)法去除廢(fei)水中(zhong)有(you)機(ji)物質的(de)原理(li)是(shi)：將廢水(shui)置於半靜止(zhi)狀態(tai)，汙(wu)水中(zhong)有(you)機(ji)物被盤(pan)片上(shang)的(de)生物膜(mo)吸(xi)附(fu)，當(dang)轉盤(pan)在廢(fei)水(shui)中(zhong)不停的(de)緩緩轉動(dong)，盤(pan)片離開(kai)汙水時形(xing)成壹層薄(bo)薄(bo)的(de)水(shui)膜(mo)，生物膜(mo)從(cong)空氣(qi)中(zhong)吸(xi)氧(yang)同(tong)時(shi)在生物酶催(cui)化(hua)作(zuo)用下(xia)，被(bei)吸(xi)附(fu)的(de)有(you)機(ji)物被氧(yang)化降(jiang)解，即每(mei)轉動(dong)壹周(zhou)形(xing)成吸(xi)附(fu)+吸(xi)氧(yang)+氧(yang)化(hua)降(jiang)解，另(ling)壹方面(mian)轉盤(pan)的(de)攪(jiao)動(dong)，將大氣(qi)中(zhong)的氧(yang)帶入氧(yang)化(hua)槽(cao)，使水(shui)中(zhong)溶解氧不斷增(zeng)加，有(you)利(li)於基(ji)質的(de)氧(yang)化(hua)降(jiang)解，活性衰退(tui)的(de)生物膜(mo)會在轉盤(pan)剪(jian)切(qie)作(zuo)用下(xia)自(zi)動脫(tuo)落。