隨著人口的迅速增加和工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展,氮和磷對環(huán)境污染日益嚴重,許多水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象嚴重。另一方面,污水脫氮除磷的要求不斷提高,高效低耗的生物脫氮除磷技術(shù)已經(jīng)成為人們廣泛關(guān)注的熱點。
隨著人口的迅速增加和工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展,氮和磷對環(huán)境污染日益嚴重,許多水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象嚴重。另一方面,污水脫氮除磷的要求不斷提高,高效低耗的生物脫氮除磷技術(shù)已經(jīng)成為人們廣泛關(guān)注的熱點。
MBR(膜生物反應(yīng)器)工藝是一種由活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù),因其特有的高污泥濃度和生物種群多樣性的特征,在提高生物脫氮除磷效率方面具有較大潛力。
MBR可以通過膜的截留作用延長污泥停留時間,能夠滿足硝化菌的生長周期要求。通過DO控制和強化生物段的功能,在MBR中還發(fā)現(xiàn)存在反硝化除磷菌,在脫氮的同時也能有效除磷。因此,將脫氮除磷工藝與MBR技術(shù)科學地結(jié)合起來,可以有效提高出水水質(zhì),滿足相應(yīng)排放及回用標準。
以下對MBR脫氮除磷組合工藝進行介紹。
1. 生物膜—MBR
生物膜—MBR即在膜生物反應(yīng)器中加裝填料,利用填料比表面積大的特點,在填料表面形成生物膜來固定生物量。成熟的生物膜會在內(nèi)部形成缺氧、厭氧層,為反硝化提供條件,有利于脫氮。將組合填料生物膜和膜生物反應(yīng)器這兩種工藝相結(jié)合,可以有效強化膜生物反應(yīng)器的脫氮除磷效能。
2. 復(fù)合式—MBR
AO工藝也叫缺氧好氧工藝,A(Anoixc) 是缺氧段,用于反硝化脫氮;O(Oxic)是好氧段,用于降解水中的有機物同時進行硝化反應(yīng),并提供硝化液回流至缺氧段。AO工藝流程簡單,處理效率較高,但由于只具備單一的脫氮功能,綜合處理效果較差,該工藝已難以滿足目前較高的脫氮除磷標準。
復(fù)合式膜生物反應(yīng)器工藝,即用MBR取代AO工藝中的好氧段,以增強其反硝化脫氮除磷性能。膜組件對氨氮的去除起到了穩(wěn)定和強化作用,混合液的回流使出水中的亞硝酸鹽、硝酸鹽濃度明顯降低,提高了系統(tǒng)的脫氮效率,對TP也具有一定的去除效果。
3. A2O—MBR
A2O工藝即厭氧缺氧好氧工藝,污水首先進入?yún)捬醵危l(fā)生氨化反應(yīng)和厭氧釋磷,后進入缺氧段進行反硝化,最后在好氧降解有機物,并進行硝化反應(yīng)和好氧吸磷,部分硝化液回流至缺氧段進行反硝化脫氮,部分污泥回流至厭氧段進行釋磷并最終進入好氧段吸磷后隨污泥排出。A2O工藝脫氮除磷效果較好,但會受到溫度、DO、C/N和回流比等多方面因素影響。
由A2O工藝與MBR結(jié)合而成的具有同步脫氮除磷功能的A2O—MBR工藝,可進一步拓展MBR的應(yīng)用范疇,使MBR在城市污水再生利用中得到更廣泛的應(yīng)用。同時,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也會產(chǎn)生與傳統(tǒng)A2/O工藝不同的影響。
4. SBR—MBR
序批式活性污泥工藝的主要特征是污水處理的整個過程全部在同一個反應(yīng)器中進行,SBR工藝一般包含進水、攪拌、沉淀、出水和靜置五個過程。攪拌過程中進行釋磷反應(yīng),曝氣過程中完成吸磷、硝化和BOD5的去除。
將SBR與MBR相結(jié)合,對于膜組件本身和SBR兩種程序運行都互有幫助。膜組件的截留過濾作用更利于硝化及亞硝化細菌生長繁殖,污泥的生物活性高,吸附和降解有機物的能力較強,同時也具有較好的硝化能力。此外,SBR式的工作方式為除磷菌的生長創(chuàng)造了條件,使得單一反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)同時高效去除氮、磷及有機物成為可能。
針對日益突出的水環(huán)境污染問題,各地區(qū)對脫氮初磷的要求和標準不斷提高,傳統(tǒng)的脫氮除磷工藝已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的處理要求,開發(fā)應(yīng)用MBR脫氮除磷成為一種發(fā)展需要。隨著工程經(jīng)驗的不斷增多,MBR脫氮除磷組合工藝也將愈發(fā)成熟。
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