MBR工艺生化系统设计关键技术(二)

Posted 2023-01-12 混合液

篇首语：只给君子看门，不给小人当家。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了MBR工艺生化系统设计关键技术(二)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

酝酿已久的“水十条”出台在即。近日，环保部召开全国环保系统电视电话会议，环保部部长周生贤在介绍要着力抓好的重点工作时强调，要全面实施《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)。同时，预计年底前出台，污水处理及饮用水安全被确定为重点，2万亿治水盛宴即将正式开启。
振奋人心的环保政策信息，从内心深处让小编非常的激动，时而记忆中又看到童年的记忆：家门前的池塘在春节前后，清澈的池塘能看到一条条鱼在水中穿梭，游玩。今天，自然的美已成为我们童年的记忆，也期待从事环保工作的自己，在有生之年能再次在那出生的地方看到、体验那一副清澈的画面。
一、MBR工艺生化系统参数设计
1、1污泥浓度
我们在设计膜生物反应器系统时，按照理论要求，一般我们会提议选择较高的MLSS浓度。但从笔者实际工程中的经验，存在如下问题：
①在实际进水有机物浓度低于设计进水水质情况下，MLSS值难以达到设计值，通过减少排泥来维持MLSS值时会造成MLVSS/MLSS值偏低，导致生化池表面产生大量的浮泥，致使生物活性降低，影响处理效率；②由于MLSS是最基本的设计参数，当实际值与设计值偏差较大时会影响相
关设计参数(如SRT、空气量)的准确度，从而影响实际运行效果。
因此，对于进水有机物浓度较高的工业废水，可选取较高的污泥浓度值(～10g/L)以尽量增大对有机物的去除能力；而对于城镇综合污水处理工程而言，由于进水浓度相对不高，宜选取较低的污泥浓度(6～8g/L)。
以上笔者从实际项目出发的经验数据，个人觉得值得我们从事设计工作的借鉴，对于设计好一项好的环保工程作品至关重要。
1、2泥龄
对于有脱氮要求的城镇综合污水处理工程，SRT宜根据硝化泥龄和反硝化泥龄来计算确定。需要注意的是:由于系统内的MLSS值较高，因此MBR工艺的泥龄通常较传统工艺长。但实践表明:过长(30d)或过短的泥龄均会使膜的TMP增势加剧，而泥龄在20d左右时，跨膜压差增长趋势变缓。因此，泥龄不宜太长，以20d左右为宜。
一般我们建议泥龄在30d左右，看来合适的泥龄还是很重要的。
1、3水力停留时间(HRT)
由于MBR系统的MLSS值较高，以SRT计算确定的生物池容积较小，相应的所需HRT较短(7～10h)。实践证明，如果考虑到系统有较高的硝化和反硝化处理要求时，过短的HRT将难以保证其效果，因此应适当加大系统的HRT(12h)，同时可相应降低SRT，有利于控制膜污染。
1、4需氧量和供气量
由于MBR反应器内的MLSS浓度较传统工艺高，其混合液的液膜厚度、污泥粘滞度等会发生变化，由需氧量计算供气量时应调整参数α、β和C0值，因此，MBR工艺的理论供气量计算值应大于传统工艺。但是大量工程实践发现，实际生化池供气量小于计算量。
分析其主要原因是:①为了控制膜表面污堵，需要采用空气擦洗来改变膜丝表面液体的流态，大量的擦洗空气使得膜池内的溶解氧浓度极高(通常其DO值可达8～10mg/L)，因此从膜池到生化池的大比例回流液(通常为400%～500%)使生化池所需的曝气风量降低；②当实际进水有机物浓度低于设计值时，会造成计算需氧量和实际MLSS值均低于设计值，实际供气量则会远低于计算值。因此在计算供气量时应充分考虑这些因素，给出一个供气量的区间值，以便于进行鼓风机的配置和风量调节控制。
二、MBR工艺生化系统布局设计
2、1回流方式
综合各种回流方式的实际效果，提出如下建议:①采用膜池回流混合液至好氧区，再由好氧区回流硝化液至缺氧区，如果采用膜池回流硝化液至缺氧区的方式，由于混合液富含大量氧气，会破坏缺氧环境，导致反硝化反应不充分。②如果采用两段缺氧生化工艺，宜采用两点回流方式，尽管增加了相应的管渠，但是两区的回流比例可以按照实际运行情况进行分配，以便于充分有效地利用原水碳源和内碳源来提高系统脱氮效果，减少外加碳源的用量。
2、2进水方式
由于在城镇污水处理工程中均有较高的除磷脱氮要求，因此大多采用了厌氧/缺氧/好氧工艺，对于MBR工艺而言，生物反应池建议采用两点进水方式，即在生物池前设置进水分配渠道和分配调节堰，污水进入分配渠道后，通过两套调节堰门将原水按照一定比例分配到厌氧区和缺氧区，从而选择优先满足生物脱氮还是生物除磷对进水碳源的需要，而且各区的分配比例还可以根据不同水质条件下生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化进行灵活调节。
2、3提升方式
混合液回流有两种提升方式:①前提升系统，即好氧池出水由泵提升至膜池，膜池的混合液重力回流至生物池；②后提升系统，即好氧池出水自流至膜池，膜池的混合液通过回流泵提升至生物池。后提升系统较前提升系统提升混合液的流量小，回流泵分别对应各组膜池便于独立检修，但管路系统较为复杂；前提升系统管路系统较为简单，检修维护工作量小，提升扬程较低。
2、4好氧区形式
传统活性污泥A2/O系统的好氧区构型多为长方形廊道的推流形式。对于MBR工艺，其好氧区宜设计成完全混合式，一方面有利于混合液处于良好的紊动，保持悬浮状态，减小因剪切造成的污泥颗粒破碎，并提高曝气设备的充氧速率；另一方面，从膜池回流至好氧区的大比例混合液可以实现快速混合以充分利用膜池内的DO。