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MBR專題-[市政污水工藝設計]城鎮污水處理工程 MBR 工藝生化系統設計關鍵技術（一）

發布者：成都優普環保設備工程有限公司 發布時間：2017/8/24 點擊次數：3169

隨著對污水排放標準的提高以及膜成本和能耗的降低，MBR 工藝由于出水水質優良、可直接回用和節省占地等優點使其在污水處理方面的應用進入高速發展時期。《水污染防治行動計劃》即將出臺，將撬動2萬億水務市場投資，市場基本面或將迎來大幅改觀，膜生物反應器（MBR）作為當前增長速度最快的技術，無疑將帶來極大的發展機遇。與此同時，由于其在城鎮污水處理的規模化應用才剛起步，對現有城鎮污水MBR系統，結合相關工程經驗，在研究國內外成功案例和技術規范的基礎上，總結城鎮污水處理工程 MBR 工藝生化系統設計關鍵技術是很有必要的。   一、膜生物反應器（MBR）工藝系統的分類   根據生化系統和膜分離系統的相對位置，膜生物反應器(MBR)可分為分置式 MBR 和一體式 MBR 兩種。        分置式 MBR 是將膜組件放置在生化系統之外的單獨的膜池內，其特點是膜組件分組明確，運行環境良好，便于獨立運行和清洗、檢修。一體式 MBR 則是將膜組件直接放置在生化系統內，其特點是節省占地，但是不利于膜組件的分組和配套管路的敷設。 二、膜生物反應器（MBR）工藝系統的選擇   對于城鎮污水處理工程，由于規模較大( 一般均在 1 × 10000m3/ d 以上) ，考慮到膜組件運行環境、污泥濃度控制、脫氮除磷對 DO 的控制要求以及降低能耗要求等，一般均采用負壓抽吸浸沒式分置式MBR 工藝。 A2/ O—MBR 工藝         該工藝中設置有兩段回流，一段是膜池的混合液回流至缺氧池實現反硝化脫氮，另一段是缺氧池的混合液回流至厭氧池，實現厭氧釋磷。A2/ O—MBR工藝中高濃度的MLSS、獨立控制的水力停留時間和污泥停留時間、回流比及污泥負荷率等都會產生與傳統 A2/ O 工藝不同的影響，具有較好的脫氮除磷效率。   A2O / A—MBR        該工藝是一種強化內源反硝化的新型工藝，該工藝利用MBR內高濃度活性污泥和生物多樣性來強化脫氮除磷效果，其內部流程依次為厭氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。該工藝在傳統A2O工藝后再設一級缺氧池，利用進水快速碳源完成生物除磷和脫氮后，在第二缺氧池進行內源反硝化，進一步去除 TN 后再利用膜池的好氧曝氣作用保障出水水質。A2O / A—MBR 工藝是針對進水碳源不足而同時又有較高脫氮要求的污水處理項目所開發，也是強化脫氮的 MBR 脫氮除磷工藝。 A( 2A) O—MBR 工藝 A( 2A) O—MBR 工藝是兩段缺氧 A2O 工藝與MBR 工藝的結合，其特點是在傳統的 A2O 工藝中設置了兩段缺氧區( 缺氧區Ⅰ和缺氧區Ⅱ) ，在缺氧區Ⅰ內從好氧區回流的 NO－3完全被還原，實現完全反硝化; 而在缺氧區Ⅱ內實現內源反硝化，節省外加碳源的投加。該工藝大大提高了污水的生物脫氮效率，同時避免了外加碳源，節約了運行費用，因此具有很高的應用價值。 3A-MBR 工藝 3AMBR 是依據生物脫氮除磷機理，結合膜生物反應器技術特點而形成的具有高效脫氮除磷性能的新型污水處理工藝。其內部流程依次是第Ⅰ缺氧池、厭氧池、第Ⅱ缺氧池、好氧池和膜池，膜池混合液分別回流至第Ⅰ缺氧池和第Ⅱ缺氧池。第Ⅰ缺氧池利用進水碳源和回流硝化液進行快速反硝化; 接著混合液進入厭氧池進行厭氧釋磷，減少了硝酸鹽對釋磷的影響; 第Ⅱ缺氧池再利用污水中剩余的碳源和回流的硝化液進一步反硝化脫氮; 好氧池內同步發生有機物降解、好氧吸磷和好氧硝化等多種反應，徹底去除污水中的污染物; 混合液再經膜過濾出水，實現了對污水中有機物和氮磷的去除。3A-MBR工藝合理地組合了有機物降解和脫氮除磷等各處理單元，協調了各種生物降解功能的發揮，達到了同步去除各污染指標的目的，具有較高的推廣應用價值。 A /A2O—MBR 工藝           A / A2O—MBR 工 藝 為 3A-MBR 工 藝 的改進工藝，設置有第Ⅰ缺氧區、厭氧區、第Ⅱ缺氧區、好氧區和膜池等 5 個處理單元。預處理后的污水首先按比例分配流量分別進入第Ⅰ缺氧區和厭氧區，然后依次重力流入第Ⅱ缺氧區、好氧區和膜池，最后通過膜過濾抽吸出水。根據脫氮除磷需要設置兩級回流，第一級回流是膜池的混合液回流到好氧區前端，第二級回流是好氧區的混合液分別回流到第Ⅰ缺氧區和第Ⅱ缺氧區，兩者之間的流量比例通過回流渠道和調節堰來分配。前置的第Ⅰ缺氧區，優先最大限度地利用進水碳源快速完成反硝化過程，去除大部分的硝態氮。在第Ⅱ缺氧區內與部分從好氧區回流過來的富硝酸鹽混合液再次混合，在長時間的缺氧條件下，可以發生內源反硝化反應，進一步去除了污水中的硝態氮。此外，將厭氧區放在第Ⅰ缺氧區之后，使得回流液中硝態氮被充分反硝化，減少了其對聚磷菌的抑制，提高了除磷效果。 四、生化工藝的選擇          生化系統形式的選擇主要考慮以下幾個方面:①進水水質情況，如難生物降解有機物濃度、碳氮比、碳磷比等; ②出水水質要求，尤其是對脫氮除磷的效果要求等; ③進水水質及水量波動情況; ④氣候條件等。從目前應用的工程經驗來看，A2O 及其變形強化工藝是眾多應用在 MBR 脫氮除磷工藝中處理效果最為突出的，其運行管理最為方便，也是最穩定可靠的一類。