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雷神山医院中MBBR池的工作原理及应用特点
发布时间:2020/6/18 13:14:01 发布人:申博太阳城

雷神山医院于126日(ri)正式开建,雷神山(shan)医院污水处理采(cai)用生化处理,流程(cheng)为:接触消毒(du)-化粪池-调(diao)节(jie)池-MBBR池-高效沉淀池-消(xiao)毒-排至市政污(wu)水管网!

1:雷神(shen)山污水处理平(ping)面(mian)图

2:雷神山污水处理剖面图

今天咱们来了解(jie)下(xia)(xia)当下(xia)(xia)最(zui)火热(re)的雷(lei)神山医院中MBBR池的工(gong)作原理(li)及(ji)应用特(te)点。

什么(me)是MBBR

1、工作原理(li)

移动床生物膜(mo)工艺(Moving Bed Biofilm ReactorMBBR)需(xu)要具(ju)有(you)比重接近于(yu)水,有(you)效比表(biao)面积大,适合微生(sheng)物附着生(sheng)长等(deng)特(te)点的(de)悬(xuan)浮(fu)填料(liao),目(mu)前国内已经(jing)有(you)多(duo)家设备厂商开(kai)发成功,我国也(ye)颁布了相应的(de)行业规(gui)范。悬(xuan)浮(fu)填料(liao)在(zai)生(sheng)化池中轻微搅拌(ban)即(ji)可悬(xuan)浮(fu)起来(lai),易于(yu)随水自由运动,能够很好的(de)形(xing)成流化状(zhuang)态。

移(yi)动床生物膜(mo)工(gong)艺(Moving Bed Biofilm ReactorMBBR)需要具有(you)比重接近于水(shui),有(you)效比表面积(ji)大(da),适合(he)微(wei)生(sheng)物(wu)附着(zhe)生(sheng)长等特点的(de)悬(xuan)浮填料,目前国(guo)内已经有(you)多家设(she)备厂商(shang)开发成功(gong),我国(guo)也颁布了相(xiang)应的(de)行(xing)业(ye)规范。悬(xuan)浮填料在生(sheng)化池中轻微(wei)搅(jiao)拌即可悬(xuan)浮起(qi)来,易于随水(shui)自由运动(dong),能够很好的(de)形成流(liu)化状态。

在好氧(yang)条件(jian)下,曝气(qi)(qi)充氧(yang)时产生(sheng)的空气(qi)(qi)泡(pao)(pao)上升浮力能够推动填(tian)料(liao)和周围的水体流动,当气(qi)(qi)流穿(chuan)过水流和填(tian)料(liao)空隙时又被填(tian)料(liao)阻滞(zhi),并被分(fen)割成(cheng)小气(qi)(qi)泡(pao)(pao)。

在(zai)这样的(de)(de)过程中,填料(liao)被(bei)充分地(di)(di)搅拌(ban)并与水流(liu)混(hun)合,而(er)(er)空气流(liu)又被(bei)充分地(di)(di)分割成细小的(de)(de)气泡,增加了(le)生(sheng)物膜与氧(yang)气的(de)(de)接触和(he)传氧(yang)效率(lv)。在(zai)厌氧(yang)条件下(xia),水流(liu)和(he)填料(liao)在(zai)潜水搅拌(ban)器的(de)(de)作用下(xia)充分流(liu)化起来,达到生(sheng)物膜和(he)被(bei)处理的(de)(de)污染(ran)物充分接触而(er)(er)降解的(de)(de)目的(de)(de)。

MBBR工(gong)艺的核(he)心是实(shi)现悬浮载体填(tian)料的充(chong)分流化,以达(da)到强化处(chu)理污(wu)染物(wu)的目的。在MBBR工艺(yi)的(de)实际应用上,需要考虑的(de)因素主要有(you)生化池(chi)池(chi)型、悬浮填(tian)料投加量、曝气系(xi)统(tong)、拦截筛网(wang)、推进器等。

在曝(pu)气区内生(sheng)(sheng)物(wu)填(tian)料(liao)(liao)(liao)的(de)流化是系(xi)统实现(xian)良好处理功能的(de)关(guan)键。其主要(yao)依靠生(sheng)(sheng)化池的(de)好氧区曝(pu)气系(xi)统来实现(xian)。在好氧区中(zhong)(zhong)适当的(de)曝(pu)气系(xi)统能够确保生(sheng)(sheng)物(wu)载体(ti)(ti)流化填(tian)料(liao)(liao)(liao)的(de)流化效果,保证流化填(tian)料(liao)(liao)(liao)在水体(ti)(ti)中(zhong)(zhong)做上(shang)下、前后(hou)的(de)流动(dong),使填(tian)料(liao)(liao)(liao)与污水进行充分的(de)混合、碰撞、接触(chu),有(you)效完成污染物(wu)、水、气三向(xiang)的(de)接触(chu)、交换、吸(xi)附等过程。

填料(liao)比重一(yi)般(ban)选择为0.94-0.97,在培菌期间,填料(liao)表(biao)面会慢(man)慢(man)附(fu)着(zhe)大(da)量的生物膜(mo),附(fu)着(zhe)量越(yue)大(da),比重逐渐(jian)增加,当填料(liao)上生物膜(mo)到(dao)一定厚(hou)度(du)时,其比重大(da)于1,填料(liao)从非(fei)曝气(qi)区下沉到水池(chi)底(di)部,曝气(qi)区底(di)部的(de)冲击力最强,能迅速冲洗掉填料(liao)上(shang)的(de)残余(yu)生物膜,脱膜后(hou)的(de)填料(liao)比重(zhong)也随之降(jiang)低到1以下,并(bing)在曝气区(qu)上升。

根据挂膜前(qian)后的比(bi)重(zhong)变化特点,填(tian)料可以随(sui)水流在曝(pu)气区和(he)非曝(pu)气区翻腾,从(cong)而交替完成了(le)生(sheng)物膜的生(sheng)长和(he)脱(tuo)落过程,保证生(sheng)物膜的数(shu)量(liang)稳(wen)(wen)定(ding)性和(he)活(huo)性,使工(gong)艺运行较稳(wen)(wen)定(ding)。为了(le)防止流化悬浮填(tian)料随(sui)混合液进入下一个环节,在好氧区内适当(dang)位置(zhi)设(she)计采用筛网(wang)进行简单(dan)拦截和(he)分(fen)隔(ge)。筛网(wang)材质选用不锈(xiu)钢,型式与(yu)悬浮填(tian)料配套。

MBBR工(gong)艺特(te)点主(zhu)要有如下几方面:

1.可强(qiang)化脱氮除磷

采用活性污泥-悬浮填料复合工艺,可实现同(tong)一(yi)反应器内不同(tong)功能(neng)微生物的污泥龄(ling)分离。脱氮菌群(硝化菌群)一(yi)般(ban)为长(zhang)泥龄(ling)细菌,需较长(zhang)泥龄(ling)(15-25d);除磷菌群(聚磷菌)一般为短泥龄细菌,需较短泥龄(3-7d);泥龄过长,易导(dao)致(zhi)微生物(wu)活性(xing)较(jiao)差处理负荷降(jiang)低、老化难以聚集降(jiang)低沉(chen)降(jiang)性(xing)能等,实际传统脱氮(dan)除磷工艺在(zai)污泥龄上存在(zai)不可调和的(de)矛盾。

复合工艺由于生物(wu)填料的投加(jia),为硝化细菌的生长提(ti)供了载体,延(yan)长其污泥龄,提(ti)高脱氮(dan)效果(guo)(guo);同时控(kong)制(zhi)活性(xing)污泥体系为短泥龄,可增强除磷(lin)效果(guo)(guo);泥-膜在曝气及水(shui)流(liu)带动下充(chong)分流(liu)化(hua)(hua),促进生物膜更新(xin),防止泥(ni)龄过(guo)长、污(wu)泥(ni)老化(hua)(hua)处(chu)理性(xing)能下降(jiang);冬(dong)季水(shui)温较低、活(huo)(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)系统(tong)不利于硝(xiao)化(hua)(hua)菌群生长时,脱落生物膜对活(huo)(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)起到持续(xu)接种(zhong)作用,维持系统(tong)硝(xiao)化(hua)(hua)性(xing)能不下降(jiang)。

2. 抗(kang)冲击负荷能力(li)强,处理效果好

冲击(ji)(ji)负荷主要表现为常规(gui)污染物(wu)水(shui)质(zhi)(zhi)冲击(ji)(ji)、毒(du)害污染物(wu)水(shui)质(zhi)(zhi)冲击(ji)(ji)和水(shui)量(liang)冲击(ji)(ji),本质(zhi)(zhi)是单(dan)位时间内单(dan)位表面积微生(sheng)物(wu)所承(cheng)载(zai)的(de)污染物(wu)量(liang)的(de)变(bian)化对处理效(xiao)果(guo)的(de)影(ying)响。MBBR工(gong)艺填料区污泥龄长(zhang),增大(da)微生物种(zhong)群(qun)的丰(feng)度(du),有利于难(nan)降解有机(ji)物的处理。

低温、高盐(yan)、低基质(zhi)等(deng)恶(e)劣水质(zhi)条件下,MBBR长泥龄及局部(bu)存在好氧、缺氧微环(huan)境,有利于其对于恶劣水质条(tiao)件下,适应微生物的筛选与富(fu)集(ji),利于驯化嗜冷菌(jun)、耐高盐菌(jun)等的富(fu)集(ji)。

生(sheng)物膜传质比活(huo)(huo)性(xing)污泥慢(man),同(tong)样生(sheng)物降解产生(sheng)的(de)热量与水体交换较慢(man),提高微(wei)生(sheng)物的(de)局部环境温度,有利于细(xi)菌活(huo)(huo)性(xing)的(de)维(wei)系,宏观表现出MBBR对于低温、高盐(yan)、低基(ji)质(zhi)(zhi)等恶(e)劣水质(zhi)(zhi)条件下,仍(reng)有较好的处(chu)理效果。

3.活性(xing)污(wu)泥不易膨胀

采用纯MBBR系统,因(yin)为是纯膜法,无污泥(ni)膨胀(zhang)问(wen)题;采用活性污泥(ni)-悬浮填料复(fu)合工艺时,由于老化脱落的生(sheng)物(wu)膜无(wu)机质比(bi)例较高(gao),密度大易于沉降(jiang);且生(sheng)物(wu)膜胞外聚(ju)(ju)合物(wu)比(bi)活性(xing)(xing)污(wu)泥更(geng)多,具有接触絮凝(ning)效果,提(ti)(ti)高(gao)污(wu)泥聚(ju)(ju)集性(xing)(xing)能(neng),提(ti)(ti)高(gao)污(wu)泥沉降(jiang)性(xing)(xing)能(neng)。

剩余污(wu)泥(ni)产量较低,节约污(wu)泥(ni)处置费用,生物(wu)膜(mo)法(fa)的(de)污(wu)泥(ni)产率(lv)仅为(wei)活性污(wu)泥(ni)工艺的(de)一半,采用MBBR工艺可(ke)显著降低剩(sheng)余污泥产量,且污泥沉降性能的提(ti)升,易(yi)于降低污泥含水率,可(ke)节约污泥处置费(fei)用。

4. 不(bu)易堵塞、无需反冲洗

固定床工(gong)艺经常(chang)出现(xian)配水不均匀易产生(sheng)死区、需定期(qi)反冲洗额外耗能(neng)及需配套设施、受红虫(chong)困(kun)扰降低硝(xiao)化(hua)性(xing)能(neng)等问题。由于(yu)填(tian)料和水流在生(sheng)物(wu)(wu)池(chi)的整个(ge)容积内都能(neng)得(de)到(dao)混(hun)合,从根本上杜(du)绝了(le)生(sheng)物(wu)(wu)池(chi)的堵塞可能(neng),池(chi)容得(de)到(dao)完全利用,无需反冲洗。

5. MBBR悬浮填(tian)料系统寿命长

填(tian)料(liao)(liao)耐磨耐用(yong),搅拌器采用(yong)香蕉型的(de)搅拌叶片,外形轮(lun)廓线条柔和(he),不损(sun)坏填(tian)料(liao)(liao);整个搅拌和(he)曝(pu)气系统很容易(yi)维护(hu)管(guan)理,由于(yu)填(tian)料(liao)(liao)对(dui)气泡(pao)的(de)切割作用(yong)提高氧转移效率,可使(shi)用(yong)穿孔(kong)曝(pu)气提高曝(pu)气系统安全(quan)性(xing),延(yan)长检(jian)修(xiu)周期(qi)。

6. 适用于污水(shui)处理厂升级改造及(ji)立体扩容

MBBR工(gong)(gong)艺运(yun)转(zhuan)灵活性高,可(ke)以采(cai)用各种池(chi)(chi)型(xing),而不(bu)(bu)影响工(gong)(gong)艺的(de)(de)处(chu)理(li)效果;同(tong)时可(ke)以很灵活的(de)(de)选择不(bu)(bu)同(tong)比表面积(ji)填(tian)(tian)料及不(bu)(bu)同(tong)填(tian)(tian)料填(tian)(tian)充率。当实际运(yun)行进水(shui)(shui)水(shui)(shui)质(zhi)或水(shui)(shui)量发生(sheng)变化时,只通过提高填(tian)(tian)料填(tian)(tian)充率,即可(ke)保(bao)证原设计生(sheng)物池(chi)(chi)容不(bu)(bu)变的(de)(de)情况下,达(da)到体力(li)扩(kuo)容的(de)(de)目的(de)(de),达(da)到兼(jian)顾高效处(chu)理(li)和远期(qi)扩(kuo)大处(chu)理(li)规模而无需增大池(chi)(chi)容的(de)(de)要求(qiu)。

2MBBR工艺的(de)应用特点(dian)

由于(yu)MBBR工艺(yi)独有的(de)泥膜(mo)共生系统,能够很好的(de)将(jiang)活(huo)(huo)性(xing)污泥法和(he)(he)生物膜(mo)法有机结合起来,具有泥膜(mo)共生技(ji)术(shu)的(de)显著优(you)点,将(jiang)活(huo)(huo)性(xing)污泥法和(he)(he)生物膜(mo)法巧妙的(de)结合在一起。

该系统的主要目的就是利用生(sheng)物(wu)(wu)膜法抗低温效(xiao)果好(hao)的特性,增强有机(ji)物(wu)(wu)和氨氮在(zai)好(hao)氧段的去除(chu),使他们(men)的去除(chu)率超过单独使用混合液的相应去除(chu)率。

MBBR悬浮填料中生(sheng)(sheng)(sheng)产(chan)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物膜(mo)内存(cun)在硝(xiao)化菌,生(sheng)(sheng)(sheng)物膜(mo)的(de)剥落会(hui)给混合(he)液接种(zhong),与(yu)在同(tong)样的(de)混合(he)液悬浮固(gu)体平均(jun)细胞停(ting)留时间(jian)下的(de)单独活(huo)性污泥法相(xiang)比,这种(zhong)生(sheng)(sheng)(sheng)物膜(mo)剥落和接种(zhong)会(hui)显著增加(jia)混合(he)液中的(de)硝(xiao)化菌比例(li),因此生(sheng)(sheng)(sheng)物膜(mo)载体的(de)存(cun)在有(you)助于增加(jia)单位池子体积的(de)硝(xiao)化率,增强二(er)级处理(li)工艺的(de)硝(xiao)化能(neng)力,从而进(jin)一(yi)步提高氨氮的(de)去除效率。其主要应(ying)用特点有(you)以下几方面:

1. 适(shi)用于进水温度(du)极低的严(yan)寒地区(qu)

在我(wo)国内蒙(meng)和东北地区,冬季(ji)(ji)寒冷季(ji)(ji)节(jie)一般要(yao)持续半年(nian)。污(wu)水进(jin)水温度持续低温的情况下,对活性污(wu)泥的生长和降解污(wu)染物(wu)的能力会受(shou)到(dao)很大(da)的影(ying)响。而(er)MBBR工艺系(xi)统中具(ju)有(you)普通(tong)活性污泥(ni)法不(bu)具(ju)备的生(sheng)物膜系(xi)统,抵(di)抗低(di)温(wen)的能力更为优(you)秀,例如(ru)在我国的内(nei)蒙赤(chi)峰县污水进水温(wen)度(du)最低(di)时(shi)达到4℃,持(chi)续监(jian)测出水(shui)水(shui)质指标(biao)1个月后发(fa)现(xian),污染物指标(biao)(biao)仍能(neng)够满足国家(jia)排放(fang)标(biao)(biao)准。

2. 适用于改(gai)扩(kuo)建工(gong)程

由于MBBR工艺(yi)向生(sheng)化池中投加(jia)悬浮(fu)填料(liao)后,生(sheng)化池中悬浮(fu)填料(liao)的(de)(de)活性污泥菌(jun)群(qun)可以(yi)(yi)在不影响原(yuan)有生(sheng)化池菌(jun)群(qun)的(de)(de)前(qian)提下生(sheng)长,这样就可以(yi)(yi)在不动土建(jian)的(de)(de)前(qian)提下实现(xian)处理(li)水量的(de)(de)增加(jia),极大的(de)(de)减少了扩建(jian)工程的(de)(de)工作量,同时减少了建(jian)设用地(di)。但MBBR工艺带来极大便利的同时,也要注(zhu)意(yi)设(she)计上(shang)的问题。

在原有生化池中投(tou)加悬浮(fu)填(tian)料的(de)比(bi)例要适中,过度的(de)投(tou)加悬浮(fu)填(tian)料会导致填(tian)料的(de)流化困难(nan),根据实际工程经验,悬浮(fu)填(tian)料最大投(tou)加比(bi)例为(wei)好氧区池容的(de)60%,通常设计时均留有余量(liang),投加(jia)比例不(bu)会(hui)超过50%,否则填料流化(hua)困难将(jiang)带(dai)来填料堆(dui)积、堵塞(sai)筛网、生化(hua)池溢流等严重问题。

3. 应(ying)合(he)理设(she)计筛网过流面积及曝气系统

由(you)于一般MBBR工(gong)艺悬浮填料尺(chi)寸为25mm的圆形多孔填(tian)料(liao)(liao),悬浮填(tian)料(liao)(liao)在好氧区处(chu)于流动循环状态,为(wei)避免(mian)悬浮填(tian)料(liao)(liao)随水流进(jin)入(ru)下(xia)一个构筑物导致填(tian)料(liao)(liao)的流失,在MBBR工艺悬(xuan)浮填料区需设置拦截(jie)筛网(wang)对(dui)悬(xuan)浮填料进行拦截(jie)。

设(she)计(ji)上需(xu)考虑在拦截填(tian)料的(de)(de)同时应保证筛网孔(kong)眼的(de)(de)过(guo)流量(liang),如过(guo)流量(liang)不(bu)足(zu)或(huo)底部(bu)曝气系统设(she)计(ji)不(bu)合理,将导致(zhi)悬浮填(tian)料在筛网处堆(dui)积(ji),这将对过(guo)流量(liang)产生负(fu)面的(de)(de)影响,严(yan)重时悬浮填(tian)料会全部(bu)淤堵在筛网处,导致(zhi)生化池内的(de)(de)水量(liang)无法进入(ru)下一单(dan)元,最终导致(zhi)冒池现象的(de)(de)发生。

设计(ji)时应充(chong)分应用水力学原(yuan)理(li),在(zai)筛(shai)网(wang)处设计(ji)单独(du)的(de)穿孔曝(pu)气管(guan),使筛(shai)网(wang)处的(de)悬浮填(tian)料(liao)处于流化状态,从而发挥悬浮填(tian)料(liao)正常的(de)处理(li)功(gong)能。

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