小型污水處理設(shè)備
小型污水處理設(shè)備AB工藝是吸附——生物降解（Adsorption--Biodegradation）工藝的簡(jiǎn)稱(chēng)。AB法工藝適合于污水濃度高、具有污泥消化等后續(xù)處理設(shè)施的大中規(guī)模的城市污水處理廠，有明顯的節(jié)能效果。對(duì)于有脫氮要求很高的城市污水處理廠，一般不宜采用。
AB法在工藝流程上分A、B兩段處理系統(tǒng)，其中A斷為高荷段，由A段曝氣池與沉淀池構(gòu)成，B段為低負(fù)荷段，由B段曝氣池與二沉池構(gòu)成。污水先進(jìn)入高負(fù)荷的A段，然后再進(jìn)入低負(fù)荷的B段。A段停留時(shí)間約20－40分鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時(shí)發(fā)生不完會(huì)氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細(xì)菌群落，去除BOD達(dá)50%以上。B段與常規(guī)活性污泥相似，負(fù)荷較低，泥齡較長(zhǎng)。
優(yōu)點(diǎn)：具有優(yōu)良的污染物去除效果，較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，較好的脫氮除磷效果和投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低等。對(duì)有機(jī)底物去除效率高。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在：出水水質(zhì)波動(dòng)小，有*的耐沖擊負(fù)荷能力，有良好的污泥沉降性能。節(jié)能。運(yùn)行費(fèi)用低，耗電量低，可回收沼氣能源。經(jīng)試驗(yàn)證明，AB法工藝較傳統(tǒng) 的一段法工藝節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用20%～25%。
缺點(diǎn)：A段在運(yùn)行中如果控制不好，很容易產(chǎn)生臭氣，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于A段在超高有機(jī)負(fù)荷下工作，使A段曝氣池運(yùn)行于厭氧工況下，導(dǎo)致產(chǎn)生硫化氫、大糞素等惡臭氣體。當(dāng)對(duì)除磷脫氮要求很高時(shí)，A段不宜按AB法的原來(lái)去除有機(jī)物的分配比去除BOD55%～60%，因?yàn)檫@樣B段曝氣池的進(jìn)水含碳有機(jī)物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脫氮。污泥產(chǎn)率高，A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個(gè)處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且 剩余污泥中的有機(jī)物含量高，這給污泥的終穩(wěn)定化處置帶來(lái)了較大壓力。
一.物理法：
1.沉淀法：主要去除廢水中無(wú)機(jī)顆粒及SS
2.過(guò)濾法：主要去除廢水中SS和油類(lèi)物質(zhì)等
3.隔油：去除可浮油和分散油
4.氣浮法：油水分離、有用物質(zhì)的回收及相對(duì)密度接近于1（水的密度近似1）的懸浮固體
5.離心分離：微小SS的去除
6.磁力分離：去除沉淀法難以去除的SS和膠體等
二.化學(xué)法：
1.混凝沉淀法：去除膠體及細(xì)微SS
2.中和法：酸堿廢水的處理
3.氧化還原法：有毒物質(zhì)、難生物降解物質(zhì)的去除
4.化學(xué)沉淀法：重金屬離子、硫離子、硫酸根離子、磷酸根、銨根等的去除
三.物理化學(xué)法：
1.吸附法：少量重金屬離子、難生物降解有機(jī)物、脫色除臭等
2.離子交換法：回收貴重金屬，放射性廢水、有機(jī)廢水等
3.萃取法：難生物降解有機(jī)物、重金屬離子等
4.吹脫和汽提：溶解性和易揮發(fā)物質(zhì)的去除。
2.生物膜法：利用固著在惰性材料表面的膜狀生物群落處理污水或廢氣的方法。生物濾池法、生物接觸氧化法和生物轉(zhuǎn)盤(pán)法均屬于此種方法。
（1）生物濾池
一種用于處理污水的生物反應(yīng)器，內(nèi)部填充有惰性過(guò)濾材料，材料表面生長(zhǎng)生物群落，用以處理污染物。
優(yōu)點(diǎn)：
1）生物濾池的處理效果非常好，在任何季節(jié)都能滿(mǎn)足各地嚴(yán)格的環(huán)保要求。
2）不產(chǎn)生二次污染。
3）微生物能夠依靠填料中的有機(jī)質(zhì)生長(zhǎng)，無(wú)須另外投加營(yíng)養(yǎng)劑。因此停工后再使用啟動(dòng)快，且能迅速恢復(fù)*使用效果。
4）生物濾池緩沖容量大，能自動(dòng)調(diào)節(jié)濃度高峰使微生物始終正常工作，耐沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)。
5）運(yùn)行采用全自動(dòng)控制，非常穩(wěn)定，無(wú)須人工操作。易損部件少，維護(hù)管理非常簡(jiǎn)單，基本可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，工人只需xun視是否有機(jī)器發(fā)生故障。
6）生物濾池的池體采用組裝式，便于運(yùn)輸和安裝；在增加處理容量時(shí)只需添加組件，易于實(shí)施；也便于氣 源分散條件下的分別處理。
7）此類(lèi)過(guò)濾形式的生物濾池能耗非常低，在運(yùn)行半年之后濾池的壓力損失也只有500Pa左右。
MBR工藝的特點(diǎn)
與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比， MBR 具有以下主要特點(diǎn)：
1 出水水質(zhì)穩(wěn)定
由于膜的分離作用，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈， 懸浮物和濁度接近于零，細(xì)菌和病毒被大幅去除 ，出水水質(zhì)優(yōu)于建設(shè)部頒發(fā)的生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)( CJ25.1-89 )，可以直接作為非飲用市政雜用水進(jìn)行回用。
同時(shí)，膜分離也使 微生物被*被截流在生物反應(yīng)器內(nèi)， 使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度，不但 提高了反應(yīng)裝置對(duì)污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質(zhì)，同時(shí)反應(yīng)器 對(duì)進(jìn)水負(fù)荷(水質(zhì)及水量)的各種變化具有很好的適應(yīng)性，耐沖擊負(fù)荷，能夠穩(wěn)定獲得的出水水質(zhì)。
2 剩余污泥產(chǎn)量少
該工藝可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低(理論上可以實(shí)現(xiàn)零污泥排放)，降低了污泥處理費(fèi)用。
3 占地面積小，不受設(shè)置場(chǎng)合限制
生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積大大節(jié)省; 該工藝流程簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省，不受設(shè)置場(chǎng)所限制，適合于任何場(chǎng)合，可做成地面式、半地下式和地下式。
4 可去除氨氮及難降解有機(jī)物
由于微生物被*截流在生物反應(yīng)器內(nèi)，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留生長(zhǎng)，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時(shí)，可增長(zhǎng)一些難降解的有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間，有利于難降解有機(jī)物降解效率的提高。
5 操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制
該工藝實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間( HRT )與污泥停留時(shí)間( SRT )的*分離，運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實(shí)現(xiàn)裝備化的新技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制，從而使操作管理更為方便。
6 易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造
該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級(jí)污水處理廠出水深度處理(從而實(shí)現(xiàn)城市污水的大量回用)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
膜的選擇
現(xiàn)有膜可分為有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜兩種。
(1)高分子有機(jī)膜材料： 聚烯烴類(lèi)、聚乙烯類(lèi)、聚丙烯腈、聚砜類(lèi)、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。
成本相對(duì)較低，造價(jià)便宜，膜的制造工藝較為成熟，膜孔徑和形式也較為多樣，應(yīng)用廣泛，但運(yùn)行過(guò)程易污染、強(qiáng)度低、使用壽命短。
(2)無(wú)機(jī)膜 ：是固態(tài)膜的一種，是由無(wú)機(jī)材料，如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無(wú)機(jī)高分子材料等制成的半透膜。
目前在 MBR 中使用的無(wú)機(jī)膜多為陶瓷膜，優(yōu)點(diǎn)是：它可以在 pH = 0~14 、壓力 P<10MPa 、溫度 <350 ℃ 的環(huán)境中使用，其通量高、能耗相對(duì)較低，在高濃度工業(yè)廢水處理中具有很大競(jìng)爭(zhēng)力;缺點(diǎn)是：造價(jià)昂貴、不耐堿、彈性小、膜的加工制備有一定困難。
由于較高的投資成本限制了無(wú)機(jī)膜生物反應(yīng)器在我國(guó)的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)MBR系統(tǒng)普遍采用有機(jī)膜。常用的膜材料為聚乙烯、聚丙烯等。分離式MBR通常采用超濾膜組件，截留分子量一般在2～30萬(wàn)。截留分子量越大，初始膜通量越大，但長(zhǎng)期運(yùn)行膜通量未必越大。張洪宇進(jìn)行無(wú)機(jī)膜的通量衰減試驗(yàn)表明：孔徑0.2μm的膜比0.8 μm的膜更適合于MBR。何義亮用PES平板膜組件進(jìn)行膜通量衰減規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn)：在該試驗(yàn)條件下，膜初始通量衰減主要是由于濃差極化引起，膜截留分子量愈小，通量衰減率愈大;膜長(zhǎng)期運(yùn)行的通量衰減主要是由于膜污染引起，膜截留分子量愈大，通量衰減幅度愈大，化學(xué)清洗恢復(fù)率愈低。
對(duì)于淹沒(méi)式MBR，既可用超濾膜，也可使用微濾膜。由于膜表面的凝膠層也起到了過(guò)濾作用，在處理生活污水時(shí)，微濾膜與超濾膜的出水水質(zhì)沒(méi)有明顯差別，因此淹沒(méi)式MBR多采用0.1～0.4 μm微濾膜。
為了便于工業(yè)化生產(chǎn)和安裝，提高膜的工作效率，在單位體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)大的膜面積，通常將膜以某種形式組裝在一個(gè)基本單元設(shè)備內(nèi)，在一定的驅(qū)動(dòng)力下，完成混合液中各組分的分離，這類(lèi)裝置稱(chēng)為膜組件( Module )。工業(yè)上常用的膜組件形式有五種：板框式( Plate and Frame Module )、螺旋卷式 (Spiral Wound Module) 、圓管式 (Tubular Module) 、中空纖維式 (Hollow Fiber Module) 和毛細(xì)管式 (Capillary Module) 。前兩種使用平板膜，后三者使用管式膜。圓管式膜直徑 >10mm; 毛細(xì)管式- 0.5~10.0mm ;中空纖維式 <0.5mm> 。
操作方式的優(yōu)化
當(dāng)膜材料選定后，其物化性質(zhì)也就基本確定了，操作方式就成為影響膜污染的主要因素。為了減緩膜污染，反沖洗是維持分離式MBR穩(wěn)定運(yùn)行的重要操作，樊耀波通過(guò)確定*反沖洗周期，使分離式MBR的膜通量達(dá)到60 L/(m2•h)。針對(duì)抽吸淹沒(méi)式MBR，山本提出間歇式抽吸方式可有效減緩膜污染。桂萍通過(guò)研究進(jìn)一步指出：縮短抽吸時(shí)間或延長(zhǎng)停吸時(shí)間和增加曝氣量均有利于減緩膜污染，抽吸時(shí)間對(duì)膜阻力的上升影響大，曝氣量其次。
