MBR膜地埋式污水處理系統(tǒng)
在反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先培養(yǎng)馴化一定量的活性污泥，當(dāng)廢水進(jìn)入反應(yīng)器與活性污泥混合接觸并有氧存在時(shí)，微生物利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝，將有機(jī)物降解并同時(shí)使微生物細(xì)胞增殖。將微生物細(xì)胞物質(zhì)與水沉淀分離，廢水即得到處理。其處理過(guò)程主要由初期的去除與吸附作用、微生物的代謝作用、絮凝體的形成與絮凝沉淀性能幾個(gè)凈化過(guò)程完成。
SBR工藝特點(diǎn)
（1）理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。
（2）運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。
（3）耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。
（4）工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。
（5）處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。
（6）反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。
（7）SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。
（8）脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。
（9）工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。
SBR工藝的缺點(diǎn)
（1）間歇周期運(yùn)行，對(duì)自控要求高；
（2）變水位運(yùn)行，電耗增大；
（3）脫氮除磷效率不太高；
（4）污泥穩(wěn)定性不如厭氧硝化好。
CAST工藝
1、CAST工藝原理
CASS生物處理法是周期循環(huán)活性污泥法的簡(jiǎn)稱，CASS池分預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過(guò)酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過(guò)程，這對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時(shí)對(duì)絲狀菌的生長(zhǎng)起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過(guò)程。CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體，污染物的降解在時(shí)間上是一個(gè)推流過(guò)程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達(dá)到對(duì)污染物去除作用，同時(shí)還具有較好的脫氮、除磷功能。
2、CAST工藝特點(diǎn)
（1）運(yùn)行靈活可靠
生物選擇器可以根據(jù)污水水質(zhì)情況，以好氧、缺氧和厭氧三種方式運(yùn)行。選擇器可以恒定容積也可以可變?nèi)莘e運(yùn)行
可任意調(diào)節(jié)狀態(tài)，發(fā)揮不同微生物的生理特性
選擇器容積可變，避免產(chǎn)生污泥膨脹，提高了系統(tǒng)的可靠性
抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，工業(yè)廢水、城市污水處理都適用
MBR膜地埋式污水處理系統(tǒng)膜生物反應(yīng)器是以酶、微生物或動(dòng)、植物細(xì)胞為催化劑，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或生物轉(zhuǎn)化，同時(shí)憑借超濾分離膜不斷的分離出反應(yīng)產(chǎn)物并截留催化劑而進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)的裝置。它早使用于生物化工行業(yè)中的連續(xù)發(fā)酵工藝，后來(lái)被應(yīng)用在城市生活污水和生物處理的工業(yè)廢水處理工藝中，既克服了傳統(tǒng)活性污泥潔本身的一些不可避免的弊病，同時(shí)又具有膜分離占地少、和操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
MBR工藝一般由膜分離組件和生物反應(yīng)器二部分組成。根據(jù)膜組件的設(shè)置位置不同，分為分置式和一體式二大類。
zui先出現(xiàn)的是分置式MBR，生物反應(yīng)器內(nèi)的混合液經(jīng)工藝泵增壓后進(jìn)入膜組件，在壓力作用下混合液中的水透過(guò)膜成為處理水，其余物質(zhì)被膜截留并隨濃縮液回流到反應(yīng)器內(nèi)。總體上講，分置式MBR具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠、易于操作管理、膜的清洗更換和增設(shè)容易等優(yōu)點(diǎn)。
一體式MBR工藝是將膜組件直接安置在生物反應(yīng)器中，通過(guò)工藝泵的負(fù)壓抽吸作用得到膜過(guò)濾出水。由于膜浸沒在反應(yīng)器的混合液中，因此也稱為浸沒式或淹沒式MBR。同分置式相比，一體式MBR具有工藝簡(jiǎn)單和運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，但一體式MBR在運(yùn)行穩(wěn)定性、操作管理和膜的清洗更換方面不及分置式。
在生物反應(yīng)器內(nèi)放置0.02微米的微/超濾膜，可過(guò)濾截留全部膠體污染物質(zhì)與細(xì)菌、大部分病毒，并通過(guò)活性污泥消化分解污染物質(zhì)，膜產(chǎn)水穩(wěn)定，只需較少的消毒劑用量就能消滅剩余的病毒：如排入城市污水處理廠也將顯著減輕殘余消毒劑對(duì)生物處理系統(tǒng)的破壞作用。*的處理性能使MBR在工程應(yīng)用中取得了相當(dāng)大的成績(jī),但要在應(yīng)用中進(jìn)一步提高競(jìng)爭(zhēng)力和擴(kuò)大*,仍面臨著諸多挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在以下幾方面:
① 提升膜材料和膜組件。進(jìn)一步開發(fā)壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度好、抗污染、價(jià)格低的膜材料,對(duì)膜組件的研究應(yīng)朝著處理能力大、能耗低的方向發(fā)展。
② 膜污染及其控制策略。利用分子生物學(xué)、顯微可視化方法等深入研究膜污染機(jī)理,探索更為有效、簡(jiǎn)便的方法以控制和減緩膜污染的發(fā)生與發(fā)展。
③ MBR 的經(jīng)濟(jì)性。與傳統(tǒng)工藝相比,MBR費(fèi)用仍偏高,需進(jìn)一步降低其能耗以增強(qiáng)MBR的競(jìng)爭(zhēng)力,因此需加強(qiáng)對(duì)MBR經(jīng)濟(jì)性的研究(如能耗、清洗費(fèi)用、勞動(dòng)力成本等) 。
④ MBR處理規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域。擴(kuò)大MBR的處理規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域,尤其是對(duì)高濃度污水和難降解廢水的處理,解決MBR用于大規(guī)模工程項(xiàng)目中出現(xiàn)的新問(wèn)題。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。
⑤ 膜組件的更換與標(biāo)準(zhǔn)化。除新建項(xiàng)目外,已有MBR污水處理項(xiàng)目中膜組件的更換,將進(jìn)一步拉動(dòng)MBR 市場(chǎng)的發(fā)展。以每年的市場(chǎng)增長(zhǎng)率為10% (新建項(xiàng)目) 、膜組件的平均使用壽命為5 年計(jì), 膜組件的更換終將占到每年膜銷售量的40%。為進(jìn)一步降低膜的成本費(fèi)用,提高M(jìn)BR工藝的經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)力,有必要對(duì)MBR的膜組件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。
接觸填料作為微生物棲息的場(chǎng)所，是生物膜的載體，不僅影響著生物的生長(zhǎng)、繁殖和脫落，而且填料的性能對(duì)生物膜的性狀、氧的利用率和水力分布條件等起重要作用，是直接影響生物接觸氧化工藝處理效果的關(guān)鍵因素。
在此以兩個(gè)同在太原市具有一定規(guī)模的城市污水處理廠的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行對(duì)比 ．一個(gè)是太原市北郊污水處理廠，另一個(gè)是太原市殷家堡污水處理廠．其中北郊污水處理廠處理規(guī)模為4．5×103 m3／d，處理工藝為活性污泥法；殷家堡污水處理廠處理規(guī)模為10×103 m3／d，處理工藝是以爐渣為填料的兩段接觸氧化法。
即進(jìn)水經(jīng)污水泵從集水井提升至粗濾機(jī)，經(jīng)粗濾后進(jìn)入計(jì)量槽，然后流人第yi生物接觸氧化池(一氧池)，帶有脫落生物膜的污水從一氧池進(jìn)入第yi接觸沉淀池(一沉池)，進(jìn)行泥水分離．一沉池出水再經(jīng)第二生物接觸氧化池(二氧池)和第二接觸沉淀池(二沉池)處理后排放．接觸沉淀池定期用空氣進(jìn)行反沖洗，以去除所截流的污泥．
生物接觸氧化法在處理城市污水時(shí)，比起傳統(tǒng)活性污泥法，其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，這要?dú)w功于接觸沉淀池和填料的存在．由于在沉淀池中增加了接觸層，可強(qiáng)化懸浮物的分離效果，而且接觸層生物膜可利用氧化池出水中較高的剩余溶解氧，對(duì)水質(zhì)進(jìn)一步生物氧化；而填料的作用主要體現(xiàn)在“三高”，即：
(1)高生物量．由于填料的大比表面積，為生物棲息提供了巨大的空間，使得大量微生物得以附著生長(zhǎng)，因而可維持生物接觸氧化池內(nèi)較高濃度的生物量．
(2)高生物活性．由于填料的設(shè)置，可對(duì)氣泡進(jìn)行切割和阻擋，起到了曝氣受限器的作用，使氣泡的停留時(shí)間和氣液接觸的表面積增加，實(shí)測(cè)證明提高了氧的吸收能力，可減少曝氣量．在曝氣面積不變的情況下，曝氣強(qiáng)度增加，空氣水流擾動(dòng)劇烈，對(duì)生物膜表面的沖刷加強(qiáng)，使生物膜更新快，泥齡短，因而接觸氧化池具有較高的生物活性．
