MBBR工藝在污水處理中的應(yīng)用與優(yōu)勢分析
發(fā)布日期:2025-03-15?瀏覽次數(shù):作者:小編
污水處理中的MBBR工藝的核心是實(shí)現(xiàn)懸浮載體的充分流化,以達(dá)到強(qiáng)化處理污染物的目的,因此,該工藝實(shí)質(zhì)是涉及懸浮載體、池體設(shè)計(jì)、曝氣系統(tǒng)、攔截篩網(wǎng)、推進(jìn)器、懸浮載體投加與打撈設(shè)備的有機(jī)統(tǒng)一。在曝氣區(qū)內(nèi)懸浮載體的流化主要依靠精確曝氣系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。在好氧區(qū)中,通過適當(dāng)?shù)钠貧庀到y(tǒng)確保懸浮載體的流化效果,確保懸浮載體在水體中做上下、前后的流動,確保懸浮載體與污水進(jìn)行充分的混和、碰撞、接觸,有效完成污染物、水、氣三向的接觸、交換、吸附等過程。
采用穿孔管曝氣進(jìn)行曝氣,可以確保懸浮載體進(jìn)行上下的流化運(yùn)動以及促進(jìn)懸浮載體的脫膜掛膜過程。懸浮載體比重選擇為0.94-0.97,在培菌期間,懸浮載體表面會慢慢附著大量的生物膜,附著量越大,比重逐漸增加,當(dāng)懸浮載體上生物膜到一定厚度時,其比重大于1,懸浮載體從非曝氣區(qū)下沉到水池底部,曝氣區(qū)底部的沖擊力最強(qiáng),能迅速沖洗掉懸浮載體上的殘余生物膜,脫膜后的懸浮載體比重也隨之降低到1以下,并在曝氣區(qū)上升。根據(jù)掛膜前后的比重變化特點(diǎn),懸浮載體可以隨水流在曝氣區(qū)和非曝氣區(qū)翻騰,從而交替完成了生物膜的生長和脫落過程,保證生物膜的數(shù)量穩(wěn)定性和活性,使工藝運(yùn)行較穩(wěn)定。為了防止流化懸浮載體隨混合液進(jìn)入下一個環(huán)節(jié),在好氧區(qū)內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)計(jì)采用篩網(wǎng)進(jìn)行簡單攔截和分隔。篩網(wǎng)材質(zhì)選用不銹鋼,型式與懸浮載體配套。
MBBR工藝特點(diǎn)如下:
1)容積負(fù)荷高,節(jié)約占地
通過向反應(yīng)池中投加懸浮載體,對比活性污泥法,可顯著提高有效生物量,對比生物膜法,懸浮載體流化顯著提高傳質(zhì)效果。占地可較活性污泥法節(jié)約30%-50%用地。
2)可同步強(qiáng)化脫氮除磷
采用活性污泥-懸浮載體復(fù)合工藝,可實(shí)現(xiàn)同一反應(yīng)器內(nèi)不同功能微生物的污泥齡分離。脫氮菌群(硝化菌群)一般為長泥齡細(xì)菌,需較長泥齡(15-25d);除磷菌群(聚磷菌)一般為短泥齡細(xì)菌,需較短泥齡(3-7d);泥齡過長,易導(dǎo)致微生物活性較差處理負(fù)荷降低、老化難以聚集降低沉降性能等,實(shí)際傳統(tǒng)脫氮除磷工藝在污泥齡上存在不可調(diào)和的矛盾。復(fù)合工藝由于載體的投加,為硝化細(xì)菌的生長提供了載體,延長其污泥齡,提高脫氮效果;同時控制活性污泥體系為短泥齡,可增強(qiáng)除磷效果;泥-膜在曝氣及水流帶動下充分流化,促進(jìn)生物膜更新,防止泥齡過長、污泥老化處理性能下降;冬季水溫較低、活性污泥系統(tǒng)不利于硝化菌群生長時,脫落生物膜對活性污泥起到持續(xù)接種作用,維持系統(tǒng)硝化性能不下降。
3)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),惡劣水質(zhì)條件下仍表現(xiàn)較好處理效果
沖擊負(fù)荷主要表現(xiàn)為常規(guī)污染物水質(zhì)沖擊、毒害污染物水質(zhì)沖擊和水量沖擊,本質(zhì)是單位時間內(nèi)單位表面積微生物所承載的污染物量的變化對處理效果的影響。MBBR工藝懸浮載體區(qū)污泥齡長,增大微生物種群的豐度,有利于難降解有機(jī)物的處理。低溫、高鹽、低基質(zhì)等惡劣水質(zhì)條件下,MBBR長泥齡及局部存在好氧、缺氧微環(huán)境,有利于其對于惡劣水質(zhì)條件下,適應(yīng)微生物的篩選與富集,利于馴化嗜冷菌、耐高鹽菌等的富集。生物膜傳質(zhì)比活性污泥慢,同樣生物降解產(chǎn)生的熱量與水體交換較慢,提高微生物的局部環(huán)境溫度,有利于細(xì)菌活性的維系,宏觀表現(xiàn)出MBBR對于低溫、高鹽、低基質(zhì)等惡劣水質(zhì)條件下,仍有較好的處理效果。
4)無活性污泥工藝易污泥膨脹等問題
采用純MBBR系統(tǒng),因?yàn)闉榧兡しǎ瑹o污泥膨脹問題;采用活性污泥-懸浮載體復(fù)合工藝時,由于老化脫落的生物膜無機(jī)質(zhì)比例較高,密度大易于沉降;且生物膜胞外聚合物比活性污泥更多,具有接觸絮凝效果,提高污泥聚集性能,提高污泥沉降性能。
5)污泥產(chǎn)量較低,節(jié)約污泥處置費(fèi)用
生物膜法的污泥產(chǎn)率僅為活性污泥工藝的一半,采用MBBR工藝可顯著降低剩余污泥產(chǎn)量,且污泥沉降性能的提升,易于降低污泥含水率,可節(jié)約污泥處置費(fèi)用。
6)無固定床生物膜工藝易堵塞、需反沖洗、滋生紅蟲等問題
固定床工藝經(jīng)常出現(xiàn)配水不均勻易產(chǎn)生死區(qū)、需定期反沖洗額外耗能及需配套設(shè)施、受紅蟲困擾降低硝化性能等問題。由于懸浮載體和水流在生物池的整個容積內(nèi)都能得到混合,從根本上杜絕了生物池的堵塞可能,池容得到完全利用,無需反沖洗。搖蚊幼蟲,又稱紅蟲,屬后生動物,易在水流較緩、水質(zhì)較為穩(wěn)定區(qū)域產(chǎn)卵滋生,且以硝化菌群為主要食料,不利于系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定,在固定床工藝尤其常見,而生物膜法的活性污泥方式運(yùn)行,從生存條件上遏制了紅蟲的生長條件。
7)系統(tǒng)壽命長
懸浮載體耐磨耐用,攪拌器采用香蕉型的攪拌葉片,外形輪廓線條柔和,不損壞懸浮載體;整個攪拌和曝氣系統(tǒng)很容易維護(hù)管理,由于懸浮載體對氣泡的切割作用提高氧轉(zhuǎn)移效率,可使用穿孔曝氣提高曝氣系統(tǒng)安全性,延長檢修周期。
8)適用于污水處理廠新建或升級改造及立體擴(kuò)容
適合于污水處理廠的新建或升級改造及立體擴(kuò)容。工藝運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性高,首先,可以采用各種池型(深淺方圓都可),而不影響工藝的處理效果;其次,可以很靈活的選擇不同比表面積懸浮載體及不同懸浮載體填充率。當(dāng)實(shí)際運(yùn)行進(jìn)水水質(zhì)或水量發(fā)生變化時,只通過提高懸浮載體填充率,即可保證原設(shè)計(jì)生物池容不變的情況下,滿足原設(shè)計(jì)或提標(biāo)后出水標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到體力擴(kuò)容的目的,達(dá)到兼顧高效處理和遠(yuǎn)期擴(kuò)大處理規(guī)模而無需增大池容的要求;最后,移動床生物膜工藝可以方便的與原有工藝有機(jī)結(jié)合,形成活性污泥-生物膜復(fù)合工藝,傳統(tǒng)調(diào)控活性污泥系統(tǒng)的監(jiān)測及控制方法(例如控制排泥、曝氣等)均可用于復(fù)合工藝的調(diào)控,可根據(jù)系統(tǒng)功能、運(yùn)行狀況靈活調(diào)整。
中交路橋科技基安云·智慧污水廠管理平臺(SSP),實(shí)現(xiàn)對污水廠進(jìn)行集中監(jiān)控,真實(shí)反應(yīng)污水廠的建設(shè)施工、生產(chǎn)、運(yùn)維全過程狀況。通過智慧污水廠管控平臺對各個工藝環(huán)節(jié)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行集中監(jiān)控,使得各級管理人員能夠及時、準(zhǔn)確、全面、直觀的了解和掌握生產(chǎn)狀況,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對整個污水廠生產(chǎn)運(yùn)維的統(tǒng)一指揮和智慧調(diào)度。同時基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù),建立智慧污水廠數(shù)學(xué)模型,通過監(jiān)測進(jìn)水水質(zhì)、水量,智能調(diào)節(jié)加藥量、曝氣量、污泥回流量等,以降低污水廠的生產(chǎn)運(yùn)營成本,科學(xué)指導(dǎo)污水廠的智慧運(yùn)營,實(shí)現(xiàn)整個污水廠的節(jié)能降耗、出水水質(zhì)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。