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潍坊小宇环保水处理设备有限公司
主营：潍坊小宇环保水处理设备有限公司
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生物处理的可行性分析
1、悬浮物的去除及分离
一般采用物理方法——主要通过格栅拦截、设置沉砂池等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。污水中的无机颗粒和大直径的**颗粒靠自然沉淀作用就可去除，细小直径及胶体**颗粒靠微水解及生物降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网罗作用，与活性污泥絮体同时沉淀去除。
出水悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，且出水的BOD5、COD等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主要活性污泥絮体，其本身的**成份就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD均增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是zui基本的，也是很重要的。
为了降低出水中的悬浮物浓度，在普通活性污泥法工艺中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池表面负荷，采用较低的出水堰负荷，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网罗作用等。在再生水回用处理工艺方案选用合理、工艺参数取值适当和单体设计优化的条件下，活性污泥法工艺完**够使出水SS指标达到20mg/L以下。
2、**污染物的可生化性分析
污水中**污染物主要以BOD5、COD表示，它们的去除主要是靠微生物的吸附作用和生物代谢作用，然后通过对泥水分离来完成的。
活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分**物用于合成新的细胞，将另一部分**物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其zui终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢过程中，溶解性**物（如低分子**酸等易降解**物）直接进入细胞内部被利用，而颗粒**物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性**物和非溶解性**物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。
BOD5/COD值是鉴定污水可生化性的zui简便易行和zui常用的方法，一般认为BOD5/COD>0.40可生化性较好，BOD5/COD<0.3较难生化，BOD5/COD<0.25不易生化。
城市污水的可生化性，与污水的成分有关。对于那些主要是生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，这种城市污水的BOD5/COD比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，*设置特殊处理构筑物，其出水COD值即可控制在较低的水平。本工程进水BOD5/COD＝200/400=0.5，可生化性较好，可以采用生化处理方法去除**物。
3、生物脱氮除磷
污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。国外从六十年代曾系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的特点是耗药量大、污泥产量多、运行费用高等，因此，城市污水处理厂一般不采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代初开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程，目前，国内新建及改扩建的污水处理工程大多数都采用活性污泥法生物脱氮除磷工艺。
生物脱氮基本原理：污水中的**氮、蛋白氮等在好氧或无氧条件下首先被氧化或水解转化为氨氮，然后在好氧自养硝化菌的作用下氧化为硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并由存在的碳源提供电子及质子，硝态氮作为电子受体，使硝态氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。
在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源浓度。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源作为电子供体，才可促使反硝化作用的顺利进行。
按照上述原理，要进行污水的生物脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池；也可在一座生物池的不同阶段创造缺氧、好氧环境；即都需要有缺氧/好氧（AN/O）系统。系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够长的污泥龄和进水的碳氮比。
生物除磷基本原理：生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解**物（VFA），并转化为PHB（聚B*）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和过量吸收污水中溶解的磷以储存能量，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。
影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（混合液中既无溶解氧DO=0，也无结合氧－如硝酸盐），同时要有可快速降解的**物，BOD5/P比值恰当。生物除磷系统一般要求较短的污泥龄，以便使含磷污泥快速排出系统。
按照上述原理，要进行生物除磷必须具备厌氧过程，如在生物脱氮系统前设置一个厌氧池，这样就形成A2/O系统，即厌氧-缺氧-好氧生物脱氮系统。
本项目生物脱氮除磷的可行性：根据进水水质及出水水质要求可知，本工程有较高的除磷脱氮要求，因此，分析进厂污水生物脱氮除磷的可行性是十分必要的。
BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。
BOD5/TN值是鉴别能否采用生物硝化工艺的主要指标。因为，只有经过生物硝化以后，将污水中的氨氮通过生物硝化反应转化为硝酸氮，才能进行后续的生物反硝化（脱氮）反应。对于活性污泥系统，由于硝化菌的比增长速率低，世代期长，如果泥龄较短，将使硝化菌来不及大量增殖，就从系统中排出。为使活性污泥系统得到良好的硝化效果，就必须有较长的泥龄。活性污泥中硝化菌的比例与污水的BOD5/TN值有关，这是因为产率不同，以及在活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧，使硝化菌的生长受到抑制。
工艺
A/O膜-生物反应器（Membrane Bioreactor，MBR）是将膜分离技术与生物处理单元相结合的水处理新技术。整个反应系统主要由核心膜组件、主体反应器、出水系统、曝气系统、清洗系统等组成。它以膜分离代替传统活性污泥法工艺中的二沉池，省却了传统活性污泥法中二沉池浓缩后剩余污泥的回流，相比于传统工艺MBR还具有以下优点：
膜组件能地实现固液分离，分离效果好于传统的沉淀池，*顾虑污泥膨胀，出水水质良好且稳定，以城市污水为进水时，膜出水可以直接回用；
由于膜的截留作用，可使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间和污泥龄的完全分离，使运行控制加灵活稳定；
膜-生物反应器能在高的污泥浓度下运行，抗水质波动能力强，容积负荷高，占地面积小；
长污泥龄有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长，系统硝化效率得以提高。也可增加一些难降解**物在系统中的水力停留时间，有效地将分解难降解**物的微生物滞留在反应器内，有利于难降解**物降解效率提高；
膜-生物反应器可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用；
建设周期短，施工费用省，安装灵活，并且根据不同处理规模可以灵活调整，易于标准化和设备化。同时，普通生物处理工艺改造为MBR也较为方便；
易实现自动控制，操作管理方便。
膜-生物反应器相较于传统工艺，具有上述7大优势，但传统概念上认为MBR的投资建设成本较高。然而，随着土地价格增长、膜组件价格的下降、膜性能的改善，膜-生物反应器的投资已经和常规工艺相当，当应用在现有工艺的升级改造上，投资甚至还可低于常规工艺。
目前，膜-生物反应器在小规模污水处理上也已经得到了广泛的应用在出水水质要求高、占地面积小的地区是体现处理常规工艺无法替代的优势。
在除磷方面，如前文所提，根据本工程的出水要求，生物除磷很难达到，同时对于MBR工艺又考虑一下几方面因素：
由于出水水质较高，出水总磷需要达到1mg/L以下，因此单靠生物除磷较难稳定满足要求。
由于场地受限，因此应尽量减小占地。
生物除磷效率高低的主要影响因素是整个系统的泥龄，除磷效果好，则需要选择相对较短的泥龄，这与冬季低温时，需要延长泥龄来确保硝化效果相矛盾。
处理规模较小，整体的药剂投加量也相对较小。
因此，统筹考虑整个系统的稳定运行及技术经济可行性，工艺选择采用化学除磷。
综上，从水质达标的稳定度、占地面积、施工及运行管理角度而言，A/O MBR工艺适合用于“一级B”达标工艺。
技术关键与特点
1、处理效率高：
气浮处理效率的高低，取决于单位体积溶气水所能浮起的浮粒子的大绝干重量，我们将其定义为单位浮量，这是度量溶气水质好坏的一项客观指标。空气属于难溶于水的物质，常压下空气在水中的溶解度约为1.8%，在0.3%Mpa的压力下，溶解度可达到5.4%，如何让这些有限的溶解空气充分发挥作用，是气浮技术的关键。而缩小气泡的直径、增大气泡群密度、改良气泡群均匀度，是提高气浮效率的关键，三者互相关联、相互制约。1个100UM的气泡如果变成等体积的1UM的气泡，其微量可以达到1000000个，所以，在溶解空气总量一定的前提下，缩小单个气泡的直径，即可增大气泡群密度，同时气泡群的均匀性也可以得到改善，传统气浮效率低，其重要的原因就是因为所产生的气泡直径过大，主体气泡群气泡的直径一般都在50UM以上，气泡群的密度（消能后单位体积溶气水中所含气泡个数）一般在108M3以下，气泡群均匀性（主体气泡群数量占总气泡数量的比例）差，直径大于100UM的气泡占85%以上，这些气泡都属于无效浮选气泡，而且由于气泡直径过大导至气泡上升速度过快，致使絮凝体遭到冲击面破裂，浮选效果降低。而本机所产生的微气泡直径在1UM左右，密度**102CM3同时气泡大小均匀，这就保证了较高的处理效率和理想的处理效果。
2、溶气利用率高：
本机的溶气利用率近**，传统的凹式浮只有10%左右，而早期的气浮仅为6%左右，气浮效率的高低，同溶气效率没有太大的关系，终取决于溶气利用率的高低，同溶气效率没有太大的关系，终取决于溶气利用率的高低。以溶气压力为例，从0.3Mpa提高到0.5Mpa，其溶气效率多也只能提高一倍，但能耗却高出好几倍，以溶气效果为例，若从50%的溶气效率提高到**，其气浮效率多也只能提高一倍，但相应的溶气设备在构造上就要复杂的多，检修也相应复杂。
研究表明，只有比漂浮粒子（絮凝前有单个粒子）直径小的气泡，才能与该悬浮粒子发生有效的吸附作用，在自然水体中，短时间内难以沉淀的悬浮粒子，其直径大多在10-30UM，50UM以上的固态悬浮粒子经过几个小时的静置，可以自然下沉或浮出水面，乳化液粒子径在0.25-2.5UM之间，其中少量大颗粒直径约10UM左右，所以1UM左右微气泡对绝大多数粒子都有很好的吸附作用，这也是本机溶气利用率高的直接原因。
3、处理负荷高：
本机可以处理悬浮物（SS）含量高达5000-20000mg/L的废水，这个指标是任何传统气浮所不能达到的。传统常规气浮所能分离在（SS）含量一般在1000mg/L左右，仅对SS含量在几百mgL左右的废水具有一定的实用价值。
4、简便实用的压力溶气
本机溶气罐的设计采用了与传统理论不同的设计依据，否定了以水力停留时间为主要依据的设计方法，实现了小容积大处理量，为增大气水接触面积采用了四级预混合机构，气、水在较短的时间内即可达到均相状态。
5、率的气泡发生器
传统气浮由于期释放器本身的缺陷和局限性，也对浮选效果产生了致命的影响：如涡凹气浮采用的是利用高速旋转的叶轮将吸入的空气打碎而产生气泡，且不论高速旋转的叶轮会同时将絮体搅碎，破坏悬浮物，仅是这种产生气泡的方式，就决定了这种结构无法产生10微米以下的微气泡，因为要通过机械剪切产生微气泡，首先要克服的是气泡的表面张力，气泡越小，其表面张力就越大，要消耗的能量就越高，目前获得的气泡直径小的方法是电解，其次就是压力溶气，本机所采用的气泡发生器，以其合理的设计，实现了空气从溶气水到微气泡的**的转化，具有以下优势：
（1）可以大限度的消除溶气水的能量，也就是说，可以大限度的使溶气从溶解平衡的高能值降到几乎接近常压力的低能值。溶气水的消能是能量的转移，而不是能量的消失。大消能，是指获得物理性能优良的微气泡的前提下，能量转换的高值。本机所采用的气泡发生器的消能比可达99.9%，而普通气泡发生器高只能达到95%。
（2）在获得大消能比的前提下，具有快的能量消减速度，也就是说具有短的能量消减时间，即可以在短的能量消减时间内获得大能量消减比。本案所采用的气泡发生器的消能时间仅为0.01-0.03秒，而普通气泡发生器快也得0.3秒。
（3）溶气水从高能值降到低能值的过程中没有涡流反冲之类的流态产生。众所周知，微气泡自形成以后，就伴随着一系列的气泡合并作用，合并作用是由表面能的自发减少所决定的，两个体积相同的气泡合并后，其表面能减少20.63%。若在释放器中存在有利于气泡合并的结构的话，那通过该装置获得理想的微气泡是不可能的。只能杜绝溶气的涡流，反冲，才能从根本上避免微气泡的合并