地埋式醫(yī)療機構(gòu)污水處理成套設備

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 一體化兼氧MBR系統(tǒng)設計
膜生物反應器為傳統(tǒng)活性污泥法與膜分離技術(shù)的結(jié)合?；钚晕勰嘀形⑸飳υ杏袡C物進行生物降解以達到去除有機物的目的。膜分離單元代替了傳統(tǒng)工藝中的二沉池，可大大減小了占地面積。設備主體MBR膜，應具有適應低濃度污水的性能，其化學需氧量(COD)適應范圍宜為100mg/L～500mg/L，總氮(TN)宜≤35mg/L;總磷(TP)宜≤10mg/L。且設備主題MBR膜系統(tǒng)內(nèi)微生物，在貧營養(yǎng)條件下(BOD<15mg/L)應能夠有不少于兩周的存活期。一體化膜生物反應器為集約型一體化處理設備，包含進水區(qū)、處理區(qū)、出水區(qū)及設備放置區(qū)。
膜分離單元設計
膜組件選擇
(1)膜材料
膜材料分為無機膜材料與有機膜材料兩種。常見有機膜材料為PE、PS與PES等，而無機膜材料多為一些金屬材料、金屬氧化物以及陶瓷材料。從性能上講，有機膜材料工藝趨于成熟，膜孔徑和形式多樣，造價低廉，但使用過程易受污染，使用壽命不長;無機膜材料具有良好的化學穩(wěn)定性，能耗較低，但制造成本較高，實際制備工藝也較難。因此，本工程采用的膜材料為改性后的有機膜。

(2)膜形式
根據(jù)膜組件的不同，應用在浸入式MBR中的膜為以下兩種：中空纖維膜與平板膜。中空纖維膜在國內(nèi)的大型的市政工程中應用較多，具有裝填密度高、體積小、工藝簡單、價格低廉等優(yōu)點，但是對于預處理的要求卻很高，阻力損失較大，常見的中空纖維膜有簾式、束狀、柱狀3種;平板膜的實際應用較少，有污泥濃度高、抗污堵能力強等優(yōu)點，但是也存在著裝填密度低、投入資金量較大等缺點，主要分為板式和盤式兩種構(gòu)造形式。本工程應用的是浸入式MBR膜的中空纖維膜。
(3)膜孔徑
根據(jù)膜孔徑的不同，通常將MBR膜分為超濾膜和微濾膜兩種形式。兩者之間并沒有嚴格地區(qū)分定義，在MBR技術(shù)當中，通常將0.1μm作為分界點，膜孔徑在0.01μm～0.1μm之間的為超濾膜，膜孔徑在0.1μm～0.4μm之間的稱為微濾膜。兩者的孔徑雖然有所不同，但是過濾作用的是截留部分構(gòu)成的動態(tài)膜，截留去除的貢獻較大，從實際的工程應用情況來看，兩者之間的工藝效果并沒有太大的差別。
膜分離單元工藝參數(shù)
(1)膜通量
膜通量是指單位時間內(nèi)透過單位膜面積的水量，是衡量膜分離性能的重要參數(shù)。在本單位的MBR中，膜通量一般為0.5m3/(m2˙d)，高能達到0.75 m3/(m2˙d)。在實際工作中，膜通量會隨著使用時間的增長而減小，但經(jīng)過特殊的清洗處理后還能恢復到初始狀態(tài)。從數(shù)學的角度上講，膜通量是一個變量。膜通量主要包括以下3種：設計平均、設計峰值與大實際值。設計膜通量是規(guī)模處理下設計膜面積上的通量;設計峰值膜通量是水量峰值條件下設計膜面積上的通量;大實際膜通量為MBR(膜生物反應器技術(shù))下的總產(chǎn)水量。

預處理階段：廢水懸浮物濃度較高，廢水首先要經(jīng)過物理處理階段。廢水流經(jīng)細隔柵池，有效去除細小纖維素等不容性懸浮物，減輕后續(xù)生化處理的負荷；同時，考慮生產(chǎn)廢水排放的不連續(xù)和水質(zhì)變化大的特點，在細隔柵池的后面設置了一個調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)設置攪拌功能，以均衡水質(zhì)水量。
生化處理階段：由于可生化性較好，因此本工程決定采用好氧生化處理工藝；為降低成本，提高處理效果，縮短啟動周期，采用HCF深層曝氣工藝。
混凝沉淀：HCF生化出水經(jīng)過混凝沉淀后進一步去除殘留的污染物，保證廢水達標排放。

工藝系統(tǒng)介紹
高負荷HCF系統(tǒng)
高負荷HCF系統(tǒng)是一種好氧處理系統(tǒng)， HCF反應器采用射流曝氣加鼓風曝氣形式供氧，具有容積負荷高，處理效果好的優(yōu)點，能大幅提高處理效率。系統(tǒng)主要包括：集成反應器、兩相噴頭、氣浮池以及配套的管路和水泵等。集成反應器為圓形容器，其外筒兩端被封閉，連接著各種管道；內(nèi)筒兩端開口，兩相噴頭安裝在反應器上部的正中央。循環(huán)水泵提升高壓水流經(jīng)噴頭射入反應器，由于負壓作用同時吸入大量空氣。水流和氣流的共同作用又使噴頭下方形成高速紊流剪切區(qū)，把吸入的氣體分散成細小的氣泡。富含溶解氧的混合污水經(jīng)導流筒達到反應器底部后，又向上返流形成環(huán)流，再經(jīng)剪切向下射流，如此循環(huán)往復運行。于是，污水被反復充氧，氣泡和微生物菌團被不斷剪切細化，并形成致密細小的絮凝體。
 系統(tǒng)的工藝特點有：
(1)系統(tǒng)占地少，基建費用低。HCF系統(tǒng)占地一般很少，其原因主要有三：一是系統(tǒng)設計緊湊，結(jié)構(gòu)合理，減少了占地；二是反應器較高，部分被埋在地下，有效地利用了垂向空間，減少了平面上的占地；三是所需水力停留時間很短，容積負荷和污泥負荷都很高，減少了反應器的體積。合理集成設計、少占地是減少基建投資的主要因素，反應器的容積小，節(jié)省了土建投資或設備制造費用。根據(jù)工程預算結(jié)果對比表明，采用HCF工藝處理同樣數(shù)量的污水，其基建費用比活性污泥法工藝要減少30%以上。

(2)空氣氧轉(zhuǎn)化利用率高，容積負荷和污泥負荷高。HCF工藝的曝氣方式采用射流擴散式，并通過垂向循環(huán)混合，使溶解氧達到大值，這一過程實際上吸取了深井曝氣依靠壓頭溶氧的優(yōu)點。高速噴射形成紊流水力剪切，使氣泡高度細化并均勻分散，決定了該方法對空氣氧的轉(zhuǎn)化利用率高。據(jù)試驗測定，其空氣氧的轉(zhuǎn)化利用率可高達50%，溶解氧含量易保持在5mg/L以上。
足夠的溶解氧是保證好氧生物處理系統(tǒng)高負荷運行的條件，這也是HCF工藝的優(yōu)勢所在。一般情況下，HCF系統(tǒng)的污泥濃度在7-10g/L左右，高可超過20g/L。反應器中生物量之大，決定了其負荷值必然高。試驗和已有工程的運行結(jié)果顯示，HCF的容積負荷大可達70kgBOD5/(m3•d)，小試可達100 kg BOD5/(m3•d)；其污泥負荷值可以超過6 kg BOD5/(kgSS•d)。
(3)固液分離效果好，剩余污泥量較少。該工藝每降解1kg BOD所產(chǎn)生的剩余污泥量，比其他好氧方法平均減少40%左右，從而大大減少了污泥處理量。剩余污泥量較少的原因主要有兩個：其一，強烈曝氣使微生物代謝速度快，由此引起的生化反應可能加大內(nèi)源消耗，剩余污泥量相對少；其二，由于反應器中混合污水被高速循環(huán)液流剪切，微生物的團粒被不斷分割細化，團粒內(nèi)部的氣孔減少，使其密度相對增加，總的體積減少。

生物處理工藝設計
如今，許多小型污水處理廠的污水的排放標準都有提升，在有限用地的情況下，傳統(tǒng)的脫氮除磷工藝也開始逐漸被一體化、集成處理設備代替，其中以MBR膜為主題的處理工藝，占有了市場大部分份額。80年代以來，該技術(shù)越來越受到重視，成為研究的熱點之一。目前膜生物反應器已應用于美國、德國、法國和埃及等10多個國家，規(guī)模從6m3/d～13000m3/d不等。

MBBR技術(shù)工藝
MBBR的中文名為移動床生物膜反應器，實現(xiàn)了生物膜法與活性污泥法的有機結(jié)合，在生物膜法原理的基礎上，又結(jié)合了活性污泥法的優(yōu)點，并克服了單一的缺點，顯著提升反應池的功能效果，也強化了反應池的抗沖擊能力。在反應池中，填料的表面一般都附著一層微生物，這些微生物形成一層具有*功能的生物膜。