地埋式分散式污水处理站

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膜生物反应器（MBR）以膜单元（超滤膜或微滤膜）取代二沉池，所有的悬浮物和胶体都被膜分离截留，污泥的沉降特性不会影响到出水水质。另一方面，膜分离单元增加了曝气池中活性污泥的浓度，提高了生物降解的速率，同时也降低了比负荷率（进水污染物负荷/生物量，即F/M比值），并减少了剩余污泥的产生量。膜生物反应器工艺利用膜分离的截留作用，基本上可解决传统活性污泥法存在的问题。
膜生物反应器工艺的优点
（1）设备紧凑，占地少，基本解决了污泥的膨胀问题；膜生物反应器的污泥浓度、容积负荷都远高于传统活性污泥法，所以膜生物反应器和处理系统所占的体积要小于传统活性污泥法。传统活性污泥法的F/M值在0.05-1.5kgBOD/kgMLSS·d之间，而通常膜生物反应器的F/M值小于0.2kgBOD/kgMLSS·d。膜生物反应器系统在这样低的F/M值下运行，是因为泥龄相当长，MLSS可高达20g/L。在膜生物反应器工艺中，由于膜为固液分离提供了绝对的保证，排水的质量与生物絮体的沉降性没有关联，所以，膜生物反应器工艺基本上解决了活性污泥法的污泥膨胀问题。
（2）出水水质好，可直接回用。由于膜的高效截留，出水中悬浮固体的浓度基本为零；对游离菌体和一些难降解的大分子颗粒状物质有截留作用，生物反应器内生物相丰富，如代谢时间较长的硝化菌得以富集，原生动物和后生动物也能生长；膜出水不受生物反应器中污泥膨胀等因素的影响，因此MBR的出水质量高，可满足回用水水质的要求，出水中SS低于检测限，有毒的微污染物（如杀虫剂、多环芳烃等）几乎全部被吸附在污泥上，因此可与SS同时被去除。
（3）生物处理单元中污泥浓度高、泥龄长，对有机物的去除率高。
（4）对于氮、磷污染物有较高的去除率。膜生物反应器工艺对氮和磷等营养物的去除效率亦优于传统工艺，膜生物反应器工艺出水的氨态氮（NH4+-N）的含量相当低，绝大多数膜生物反应器系统都可以实现几乎完全的硝化反应。
（5）污泥产量少。对于传统的活性污泥法，过长的污泥龄将会导致出水中悬浮固体的增加。而MBR中由于膜的截留作用，长污泥龄运行并不影响出水水质。剩余污泥量的减少，可以降低污泥处理费用，简化污水处理工艺操作，特别是对于小型污水处理厂和分散的污水处理设施，其优越性更为突出，可大大降低对剩余污泥处置的费用。但MBR污泥的絮体较小且粘度较高。
另外，膜生物反应器还具有操作简便、可自控、易于实现自动控制运行、无需*人员操作、管理简单等优点。

活性污泥法
1．流程与原理。典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。
污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，呈悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。
第yi阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，是由于其巨大的表面积和多糖类黏性物质的作用。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。
第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机 物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降 解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
活性污泥法的原理形象说法：微生物“吃掉”了污水中的有机物，这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似，只是经过人工强化，污水净化的效果更好。活性污泥系统在运行中存在的异常现象及解决办法。
活性污泥处理系统在运行过程中，有时会出现种种异常情况，造成处理效果降低，污泥流失。下面就生产实践中经常出现的一些异常现象和解决办法加以总结。
（1）活性污泥呈灰黑色，污泥发生厌氧反应，污泥中出现硫细菌，出水水质恶化。原因：一是负荷量增高；二是曝气不足；三是工业废水的流入等。措施：一是控制负荷量；二是增大曝气量；三是切断或控制工业废水的流人。
（2V值异常。一是污泥上浮，多发生在夏季。原因：硝化作用导致在二沉池中被还原成N2，引起污泥上浮。措施：减少污泥在二沉池的HRT；减少曝气量。二是在沉淀后的上清液 中含有大量的悬浮微小絮体，出水透明度下降。原因：污泥解 体，曝气过度；负荷下降，活性污泥自身氧化过度。措施：减少曝气；增大负荷量。三是泥水界面不明显。原因：高浓度有机废水的流入，使微生物处于对数增长期；污泥形成的絮体性能较差。措施：降低负荷；增大回流量以提高曝气池中的MLSS，降低F /M 值。四是污泥膨胀。污泥膨胀是指活性污泥质量变轻、膨大，沉降性能恶化，在二沉池中不能正常沉淀下来，SVI 异常增高，可达400 以上。导致污泥膨胀的原因是多方面的，主要有两种：因丝状菌异常增殖而导致的丝状菌性膨胀，主要的丝状菌有球衣菌属、贝氏硫细菌、以及正常活性 污泥中的某些丝状菌如芽孢杆菌属、某些霉菌等；因黏性物质大量积累而导致的非丝状菌性膨胀。措施：杀灭丝状菌，如 投加氯、臭氧、过氧化氢等药剂；改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝剂如硫酸铝等；改善、提高活性污泥的沉降性、密实性，投加黏土、消石灰等；加大回流污泥量并在其回流前进行再生性曝气；使废水经常处于好氧状态，防止厌氧反应的发生，如预曝气；加强曝气，提高混合液的DO值；降低污泥在二沉池中的停留时间；调整污泥负荷，当超过0.35kg- BOD 时，易于发生丝状菌膨胀；调整混合液中的营养物质，可以控制高黏性膨胀；投加硫酸铜，可以控制有球衣菌引起的 膨胀。
序批式活性污泥法是通过时间上的交替运行实现传统活性污泥法的运行全过程。该工艺只有一个SBR池,但同时具有调节池、曝气池和沉淀池的功能。运行过程分为进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段。
                                                                                  
地埋式分散式污水处理站CASS工艺包括充水—曝气、充水—泥水分离、滗水和充水—闲置等四个阶段。不同的运行阶段,根据需要调整运行方式。CASS工艺共分为三个反应区:生物选择区(DO<0.2mg/L)、缺氧区(DO>0.5mg/L)和好氧区(DO=(2～3)mg/L)。生物选择器为CASS前端的小容积区,通常在厌氧或兼氧条件下运行。有机污染物通过三个区的连续降解,可以达到很好的处理效果,同时能够实现脱氮除磷                                                                                                                 
工艺特点
与传统活性污泥法相比, 序批式活性污泥法工艺所具有的优点非常明显:工艺简单,调节池体积小或不设,无二沉池和污泥回流,运行方式灵活;结构紧凑,占地少,基建、运行费用低;反应过程浓度梯度大,不易发生污泥膨胀;抗负荷冲击能力强,处理效果好;厌氧(缺氧)和好氧交替发生,同时脱氮除磷而不需额外增加反应器。
CASS工艺与其他工艺相比,特点如下:CASS池的变容运行提高了系统对水量水质变化的适应性和操作的灵活性;选择器的设置加强了微生物对磷的释放、反硝化、对有机物的吸附吸收等作用,增加了系统运行的稳定性;周期内反应器以厌氧—缺氧—好氧—缺氧—厌氧的方式运行,有比较理想的脱氮除磷效果。
生物降解能力相比较
序批式活性污泥法工艺在反应阶段,基质浓度随时间由高到低变化,微生物经历了对数生长期、减速生长期和衰减期,其降解有机物的速率也相应地由零级反应向一级反应过渡。由于序批式活性污泥法系统的非稳态运行,反应器中生物相十分复杂,微生物的种类繁多,各种微生物交互作用,强化了工艺的处理效能;采用该法处理COD浓度可达几百到几千毫克每升,其去除率均比传统活性污泥法高,而且可去除一些理论上难以生物降解的有机物质。
CASS工艺从污染物的降解过程来看,污水以相对较低的流量连续进入反应池,被混合液稀释到相对较低的浓度。从空间上看CASS工艺为完全混合式,而在时间上则为推流式,基质浓度逐渐降低,浓度梯度从大到小,在曝气阶段有机物得到完全降解。通过对沉淀阶段和排水阶段污水进入反应池后基质在主反应区内扩散规律的研究,发现基质扩散前沿边界在反应器水平方向和垂直方向都与沉淀时间的自然对数呈函数关系。
膜生物反应器工艺
膜生物反应器是集活性污泥法与膜分离技术于一体的污水处理系统。一般根据膜孔径的大小可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜;根据膜组件的不同，可分为中空纤维式、平板式、圆管式等;根据膜组件与生物反应器的位置可分为一体式和分置式。
分置式是将膜组件与生物反应器分离放置，这种方式利于对膜组件的更换、反冲洗，在难降解工业废水、有毒废水、高浓度废水等易发生膜污染的废水中应用较多。一体式膜生物反应器由于占地面积小、能耗较低而较多的应用于生活污水和微污染水源水的处理。
膜生物反应器可实现水力停留时间与污泥停留时间的完全分离，从而可以提高反应器中的污泥浓度，增加其容积负荷。一般反应器内污泥龄较长，利于硝化菌的生长，故系统的脱氮效果好，其去除率可达90%以上。由于膜的高效分离作用，系统出水水质稳定，且可省去传统二沉池，减少占地面积。但运行过程中不可避免的膜污染问题，使得膜组件需要定期冲洗或更换，从而增加了系统的运行维护费用。
目前此技术已有较多应用，可用于大中小规模水量的处理。实践表明其处理出水COD，SS质量浓度可以分别稳定在50，10mg/L以下，其它主要污染物指标可以达到中水回用标准，可用于冲厕、绿化灌溉、消防等，取得较好的经济效益。由于此系统不设厌氧池，所以对磷的去除效果不好，可进一步通过化学方法除磷，也可与脱氮除磷工艺联用。
人工湿地技术
人工湿地是一种人工强化的自然生态处理系统，它是在卵石、砾石、沸石等填料，芦苇、菖蒲、美人蕉等植物及微生物的共同作用下去除污染物质。其类型可分为表面流人工湿地、潜流人工湿地和潮汐流人工湿地，潜流人工湿地又有垂直潜流和水平潜流之分。潜流人工湿地受环境温度影响较表面流人工湿地小，不易滋生虫蛀，卫生状况好，可实现较好的脱氮除磷效果，已广泛应用于生活污水的处理。
人工湿地对氮的去除主要通过微生物的硝化-反硝化作用实现，而对磷的去除主要通过湿地填料的吸附和沉积矿化作用。一些富含钙镁铁离子的填料，如陶粒，钢渣等对磷的吸附效果较好。植物根系较长且发达的植物，如现阶段应用较多的芦苇，由于其根系可形成良好的厌氧-缺氧-好氧环境，对氮的去除效果较好。
人工湿地对进水悬浮物浓度要求较高，故进水一般经过格栅去除粗大颗粒物后先经过预处理，再进入人工湿地系统，以进一步去除有机污染物、氮磷等物质。预处理设施有化粪池、生物滤池、接触氧化池等，其中*常用的是化粪池。由于人工湿地对污染物的去除效果好、投资少、管理方便兼具美化环境作用，现已在南方农村地区和景区大量应用。宋小康等采用ABR(厌氧折流板反应器)与复合潜流人工湿地组合工艺处理分散性的农村生活污水。结果表明：此系统具有很好的耐冲击能力，当人工湿地在水力负荷为24.6cm/d条件下稳定运行时，其出水COD，SS，NH4+-N，TN，TP等主要污染物指标可达到GB18918—2002要求的一级A标准。
同时，人工湿地占地面积大，在冬季的处理效率下降，设计水力负荷小(作二级处理时，水力负荷不大于10cm/d，作三级深度处理时一般为小于20~50cm/d)。现阶段不同地区较难制定统一的设计规范，在一些对出水氮磷要求较高的地区，如何保证出水氮磷能稳定达标，如何将污水处理与污水资源化相结合，如何将污水处理与景观建设融为一体都是今后需要解决的问题。此外，在人工湿地运行维护方面，人工湿地防堵问题还没有成熟经验，人工湿地的长效运行也还不成熟。在低温条件下，一些人工强化处理措施的应用也不成熟。