衛生機構一體化污水處理設備

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MSBR法的主要運行特點 
(1)MSBR系統能進行不同配置的設計和運行，以達到不同的處理目的。 
(2)每半個運行周期中,步驟的數量和每步驟所需的時間,取決于原水的特性和出水的要求。這里介紹了6個運行步驟,但所需總的步驟可以被系統設計者所選擇。常常可以在實際運行中減少,以便使運行過程簡單化。例如，步驟1和步驟2能通過延長步驟1和減少步驟2的時間來合并這兩步為一步。增加步驟1的時間則增加序批處理格有機碳的量,這使得在不進原水的缺氧混合時間需要更長，以平衡步驟3。也可以增加步驟,進行更多的缺氧-好氧序批操作，來處理有機物和氨氮濃度更高的原水，以達到更低出水總氮的要求。

(3)在每半個循環中,原水大部分時間是進入主曝氣格。接著是部分或全部污水進入作為SBR的序批處理格。在主曝氣格中完成了大部分有機碳、有機氮和氨氮的氧化。另外,主曝氣格在*混合狀態下連續曝氣，創造了一個穩定的生物反應環境。這使得整個設備能承受沖擊負荷的影響。
(4)從序批處理格到主曝氣格的循環流動，使得前者積聚的懸浮固體運送到了后者。循環也把主曝氣格內的被氧化的硝化氮運送到在半個循環的大部分時期處在缺氧攪拌狀態下的序批處理格,實現脫氮的目的。
(5)污泥層作為一個污泥過濾器，對改善出水質量和缺氧內源呼吸進行的反硝化有重要作用。

三種典型消毒技術的特點為：
①氯化消毒：氯對E.coli等腸道細菌的消毒非常有效，但對其他微生物種屬的消毒效果就沒有那么好，因此，使用大腸桿菌度量消毒效果時，應考慮不同病原體類群對氯化消毒的敏感度。氯化消毒效果取決于pH、氯濃度和接觸時間，并受氨和懸浮固體的影響。氯化消毒的不足之處是，余氯對水生生物有毒害作用，還可能形成具有較大毒性、持久性和生物累積性的有機氯衍生物。
②臭氧消毒：與氯化消毒相比，臭氧對病毒和細菌的消毒效果要好得多，但如果條件不理想，滅菌的效果也會出現問題。臭氧在水中的溶解度較低，使其消毒能力明顯降低;另外，由于其反應活性高，難以維持殘留臭氧，這可能導致微生物的再次生長。

③紫外消毒：UV消毒的效率主要取決于消毒前凈化處理水的物理化學水質特征，水質越好，UV消毒的效率越高。UV進行消毒的優勢在于消毒速度快，而且不會增加處理水的毒性。與臭氧一樣，UV消毒不會在水中產生持久的殘存。需要經長距離和長時間輸送或儲存時，可能存在微生物再次繁殖的風險。
達標排放與再生利用兼顧的工藝流程
考慮到再生水利用的水質可靠性和穩定性要求較高，一級A達標排放與再生水生產相結合的基本工藝流程為：二級強化生物處理+膜過濾(多層濾料過濾)+消毒，必要時膜過濾之前增加混凝沉淀預處理。有化學除磷需求，或者生物處理出水SS濃度偏高時，應采取混凝沉淀預處理。
混凝沉淀
可選用鋁鹽、鐵鹽、石灰、聚合物等作為化學混凝劑。不同污水處理廠的生物處理出水水質會有一定程度的不同，每個擬建項目都需要進行初期試驗研究，以合理選擇混凝劑和聚合物類型及設計投加量。

部分原水和循環液混合,進行缺氧攪拌。 隨著步驟1中原水的不斷進入,序批處理格內有機物和氨氮的濃度逐漸增加。為阻止在序批處理格內有機物和氨氮的過分增加,原水分別流入序批處理格和主曝氣格。使序批處理格內維持一個適當的有機碳水平,以利于反硝化的進行。混合液通過循環，繼續使序批處理格原來積聚的MLSS向主曝氣格內流動。
 序批格停止進原水，循環液繼續缺氧攪拌。 此后中斷進入序批處理格的原水。原水在剩下的操作中，直接進入主曝氣格。這使得主曝氣格降解大量有機碳,并減弱微生物的好氧內源呼吸。序批處理格利用循環液中殘留的有機物作為電子供體,以硝化態氮作電子受體,繼續進行缺氧反硝化。由于有機碳源的減少,缺氧內源呼吸的速率將提高。來自主曝氣格的混合液具有較低的有機物和MLSS濃度。經循環,把序批處理格內的殘余有機物和活性污泥推入主曝氣格,在此進行曝氣反應降解有機物,并維持物質平衡。
曝氣，并繼續循環。 進行曝氣,降低初進水所殘余的有機碳、有機氮和氨氮,以及來自主曝氣格未被降解的有機物和內源呼吸釋放的氨氮,并吹脫在前面缺氧階段產生的截留在混合液中的氮氣。連續的循環增加了主曝氣格內的微生物量,同時進一步降低序批處理格中的懸浮固體，降低了MLSS濃度,有利于其在下半個周期中作為澄清池時，減少污泥量以提高沉淀池的效率。

過濾處理
過濾處理是達一級A達標處理的重要組成部分，可以在消毒之前去除固體物質、TP和濁度，從而能提高后續消毒效果，使病原微生物失活或去除。過濾技術的選擇不僅體現在出水水質的好壞，而且也需要考慮操作難易程度、運行的限制條件、系統構件的可靠性以及對流速和負荷變化的適應性問題。粒狀濾料過濾是應用時間長，也是應用效果的城市污水過濾處理技術。
濁度是混凝-絮凝沉淀-過濾工藝處理效果的主要度量參數，雖然不能用于度量病原體的去除程度，但濁度卻是出水消毒效果的重要控制指標。濾池可采用雙層濾料濾池、單層濾料濾池、均質濾料濾池等。

消毒處理
對于凈化處理水的消毒，其衛生學與環境性能目標包括：將微生物病原體的濃度降低到水質標準規定的低濃度標準值以下，達到國家規定的排入受納水體的水質要求;不會因處理水的排放而增加用水過程與環境中有毒物質的濃度;消毒效果穩定可靠且經濟有效;消毒劑或副產物的運輸、儲存或處置過程不會對公眾健康或環境造成額外風險。可供應用的消毒方法包括化學品消毒(例如氯化或臭氧消毒)、物理消毒(例如紫外消毒)、生物法消毒(例如滯留蓄水塘或生態凈化處理)等，膜濾技術也有較好的病原體去除效果。

MSBR法的基本原理與特點
1.1 MSBR的基本組成 反應器由三個主要部分組成：曝氣格和兩個交替序批處理格。主曝氣格在整個運行周期過程中保持連續曝氣，而每半個周期過程中，兩個序批處理格交替分別作為SBR和澄清池。

1.2 MSBR的操作步驟 在每半個運行周期中，主曝氣格連續曝氣，序批處理格中的一個作為澄清池(相當于普通活性污泥法的二沉池作用)，另一個序批處理格則進行以下一系列操作步驟。
步驟1：原水與循環液混合,進行缺氧攪拌。 在這半個周期的開始，原水進入序批處理格，與被控制回到主曝氣格的回流液混合。

在缺氧和豐富的硝化態氮條件下，序批處理格內的兼性反硝化菌利用硝酸鹽和亞硝酸鹽作為電子受體，以原水及內源呼吸所釋放的有機碳作為碳源進行無氧呼吸代謝。由于初期序批處理格內MLSS濃度高，硝化態氮濃度較高，因此碳源成為反硝化速率的限制條件。隨著原水的加入,有機碳的濃度增加,提高了反硝化的速率。來自曝氣格和序批格原有的硝態氮經反硝化得以去除。另外，該階段運行也是序批處理格中較高濃度的污泥向曝氣格回流的過程,以提高曝氣格中的污泥濃度。

化學混凝處理
深度處理工藝流程中設置化學混凝劑投加系統，其核心目的是提高后續過濾工藝的顆粒去除性能，以增強懸浮物、膠體物質、磷酸鹽和病原體的去除;混凝劑包括鋁鹽、鐵鹽、石灰、復合藥劑和聚合物等。
如果深度處理工藝系統在不投加化學藥劑的情況下就能穩定達到TP去除要求和3NTU的濁度，則允許混凝劑投加系統停止運行，但化學藥劑投加系統必須每月至少保持運行兩次，以保證需要時整個加藥系統能夠投入正常運行。

如果混凝工藝之后采用粒狀濾料濾池工藝，則化學混凝工藝應至少滿足：
①連續監測和記錄生物處理出水的濁度值，以便后續混凝劑投加設備能依據進水水質的變化自動調整混凝劑的投加量。
②除微絮凝過濾外，設計中應提供包括快速混合和絮凝池在內的化學處理設施，必要時增加中間沉淀設施，以確保所有運行條件下均能達到后續過濾水質的要求。
③深度處理設施的每個處理工藝單元(凝聚或快速攪拌以及絮凝等)應至少設置兩套，以確保某一套設備停機維修、保養或反沖洗時，能連續進行再生處理。
④投加混凝劑的同時，提供足夠的初期快速混合或等效措施，以確保混凝劑在污水中的有效擴散和高效利用，促進后續絮凝反應的高效完成。

⑤在絮凝反應池中一般需要提供促進絮體粒子形成的模式。要通過慢速攪拌控制水流的紊流或攪拌強度，既要防止絮體粒子的沉淀，也要防止絮體的破碎與解體。
⑥工藝控制中不得出現絮凝時間不足，以防過濾出水中繼續發生絮凝而影響出水水質。
⑦投加混凝劑后需要一定的時間才能形成肉眼可見的絮體，根據污水性質以及所選混凝劑的不同，絮體形成的時間也有所不同，可能需要5min或更長時間。要提供充足的絮凝反應停留時間，以確保絮體在污水過濾之前全部形成，而不是過濾之后繼續形成。絮凝反應停留時間應根據試驗測定結果或參照同類工程運行數據。
⑧不同污水處理廠的生物處理出水水質會有一定程度的不同，每個擬建項目都需要進行前期試驗，合理選擇混凝劑和聚合物類型，以及相應的設計投加量。
⑨采用絮凝后直接過濾方式時，建議快速混合單元的停留時間小于30s，絮凝單元的停留時間20~45min。

衛生機構一體化污水處理設備氧化溝工藝及其構成
氧化溝工藝
氧化溝是活性污泥處理工藝的一種變形工藝，一般不需設初沉池，且通常采用延時曝氣；其結構形式采用封閉的環形溝渠形式，混合液在氧化溝曝氣器的推動下做水平流動（平均流速>0.3m/s）；污泥負荷和污泥齡的選取要考慮污水硝化和污泥穩定兩個因素，污泥齡一般在10d~30d，污泥負荷在0. 05 ~0. 10kgBOD5 / (kgMLSS·d)之間。更確切的說，氧化溝是一種無頭無尾封閉的、加強了攪拌的生物反應器。
氧化溝系統的構成
氧化溝系統的基本構成包括：氧化溝池體，曝氣設備，進、出水裝置，導流和混合裝置以及附屬構筑物。

氧化溝一般呈環形，平面上多為橢圓形或圓形，四壁由鋼筋混凝土制造，也可以由素混凝土或石材作護坡。水深與所采用的曝氣設備有關，2. 5m~8m不等。
氧化溝曝氣設備
曝氣設備具有以下功能：一是供氧；二是推動水流作不停的循環運動；三是防止活性污泥沉淀；四是使有機物、微生物及氧氣三者充分混合、接觸。主要的曝氣設備有：水平軸曝氣轉刷或轉盤、立式表曝機、導管式曝氣機，微曝氣系統和百樂卡式曝氣系統。