MSBR工艺介绍

MSBR 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 介绍 MSBR法简介 更新时间：08-7-24 14:01 MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)是改良式序列间歇反应器，是C.Q.Yang等人根据SBR技术特点，结合传统活性污泥法技术，研究开发的一种更为理想的污水处理系统。MSBR既不需要初沉池和二沉池，又能在反应器全充满并在恒定液位下连续进水运行。采用单池多格方式，结合了传统活性污泥法和SBR技术的优点。不但无需间断流量，还省去了多池工艺所需要的更多的连接管、泵和阀门。通过中试研究及生产性应用，证明MSBR法是一种经济有效、运行可靠、易于实现计算机控制的污水处理工艺。 MSBR法的应用与发展 更新时间：08-7-24 16:12 　　MSBR技术已在几个污水处理厂应用。位于加拿大Saskatchewan的Estevan污水处理厂则为一实例。虽然由于严寒造成一些冰冻问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，但污水厂还是取得了相当好的处理效率。平均温度为13℃，系统处理效果(测试时间1996年4月～1997年3月)如 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1所示。 表1　Estevan污水处理厂MSBR测试结果 进水 出水 去除率/% BOD5/ mg/L 165 8.5 95 TSS/ mg/L 212 11 95 TKN/ mg/L 39 3.5 91 TP/ mg/L 5.1 1.9 63 　　实践表明MSBR是一种可连续进水、高效的污水处理工艺，且简单，容积小，单池。易于实现计算机自动控制。在较低的投资和运行费用下，能有效地去除含高浓度BOD5、TSS、氮和磷的污水。总之，系统在低HRT、低MLSS和低温情况下，具有优异的处理能力。MSBR技术的研究与发展方向如下： 　　(1)MSBR技术的进一步发展是生物除磷或同时脱氮除磷。目前同济大学环境科学与工程学院对此正在作进一步的研究，并已取得了有重要理论意义与应用价值的研究成果。 　　(2)MSBR系统可以有各种不同配置，例如沟(渠)形式，并且现在已经在开发研究。 　　(3)MSBR生物处理的动力学模式研究，以提供普遍的设计和运行依据。 　　(4)MSBR运行过程智能化控制的研究，以实现系统的各操作过程具有适应性和最优控制。由于系统各格互联、交替操作，且可以通过选择、组合与取舍操作步骤，调整各操作步骤时间来控制运行，其运行过程比较复杂。此外，如果进水水质变化，MSBR法的运行过程更具有非线性、时变性与模糊性的特点，难于用数学模型根据传统控制理论进行有效控制，因此对MSBR法这样复杂系统进行在线模糊控制，将能得到其它控制方式无法实现的令人满意的控制效果。这也是MSBR法的一个重要研究方向。 MSBR法的基本原理 更新时间：08-7-24 14:05 MSBR的基本组成 　　反应器由三个主要部分组成：曝气格和两个交替序批处理格。主曝气格在整个运行周期过程中保持连续曝气，而每半个周期过程中，两个序批处理格交替分别作为SBR和澄清池。如图1所示。 MSBR的操作步骤 　　在每半个运行周期中，主曝气格连续曝气，序批处理格中的一个作为澄清池(相当于普通活性污泥法的二沉池作用)，另一个序批处理格则进行以下一系列操作步骤，如图2所示。 　　步骤1：原水与循环液混合，进行缺氧搅拌。在这半个周期的开始，原水进入序批处理格，与被控制回到主曝气格的回流液混合。在缺氧和丰富的硝化态氮条件下，序批处理格内的兼性反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体，以原水及内源呼吸所释放的有机碳作为碳源，进行无氧呼吸代谢。由于初期序批处理格内MLSS浓度高，硝化态氮浓度较高，因此碳源成为反硝化速率的限制条件。随着原水的加入，有机碳的浓度增加，提高了反硝化的速率。来自曝气格和序批格原有的硝态氮经反硝化得以去除。另外，该阶段运行也是序批处理格中较高浓度的污泥向曝气格回流的过程，以提高曝气格中的污泥浓度。 　　步骤2：部分原水和循环液混合，进行缺氧搅拌。随着步骤1中原水的不断进入，序批处理格内有机物和氨氮的浓度逐渐增加。为阻止在序批处理格内有机物和氨氮的过分增加，原水分别流入序批处理格和主曝气格。使序批处理格内维持一个适当的有机碳水平，以利于反硝化的进行。混合液通过循环，继续使序批处理格原来积聚的MLSS向主曝气格内流动。 　　步骤3：序批格停止进原水，循环液继续缺氧搅拌。此后中断进入序批处理格的原水。原水在剩下的操作中，直接进入主曝气格。这使得主曝气格降解大量有机碳，并减弱微生物的好氧内源呼吸。序批处理格利用循环液中残留的有机物作为电子供体，以硝化态氮作电子受体，继续进行缺氧反硝化。由于有机碳源的减少，缺氧内源呼吸的速率将提高。来自主曝气格的混合液具有较低的有机物和MLSS浓度。经循环，把序批处理格内的残余有机物和活性污泥推入主曝气格，在此进行曝气反应降解有机物，并维持物质平衡。 　　步骤4：曝气，并继续循环。进行曝气，降低最初进水所残余的有机碳、有机氮和氨氮，以及来自主曝气格未被降解的有机物和内源呼吸释放的氨氮，并吹脱在前面缺氧阶段产生的截留在混合液中的氮气。连续的循环增加了主曝气格内的微生物量，同时进一步降低序批处理格中的悬浮固体，降低了MLSS浓度，有利于其在下半个周期中作为澄清池时，减少污泥量以提高沉淀池的效率。 　　步骤5：停止循环，延时曝气。为进一步降低序批处理格内的有机物和氮浓度，减少剩余的氮气泡，采用延时曝气。这步是在没有循环，没有进出流量的隔离状态下进行。延时曝气使序批处理格中的BOD5和TKN达到处理的要求水平。 　　步骤6：静置沉淀。延时曝气停止后，在隔离状态下，开始静置沉淀，使活性污泥与上清液有效分离，为下半个周期作为澄清池出水做准备。沉淀开始时，由于仍存在剩余的溶解氧，沉淀污泥中的硝化菌继续硝化残余的氨，而好氧微生物继续进行好氧内源呼吸。当混合液中氧减少到一定程度时，兼性菌开始利用硝化态氮作为电子受体进行缺氧内源呼吸，进行程度较低的反硝化作用。在整个半周期过程中，此时序批处理格中上清液的BOD、TKN、氨、硝酸盐、亚硝酸盐的浓度最低，悬浮固体总量也最少，因此该序批处理格在下半个周期作为沉淀池，其出水质量是可靠的。在这一步，可以从交替序批处理格中排放剩余污泥。第二个半周期：步骤6的结束标志着处理运行的下半个循环操作开始。通过两个半周期，改变交替序批处理格的操作形式。第二个半周期与第一个半周期的6个操作步骤相同。 MSBR系统的组成及运行方式 更新时间：08-7-24 14:51 MSBR系统可以根据不同的水质和处理要求灵活地设置运行方式 ，笔者在中试中所采用的装置主要由6 个功能池组成 ，分别为厌氧池、缺氧池、主曝气池、泥水分离池和两个序批池( SBR1 和SBR2) 。MSBR系统的各功能池和运行示意见图。 原污水经格栅、沉砂池等预处理设施处理后首先进入厌氧池 ，同回流污泥混合并完成微生物的释磷后 ，混合液进入主曝气池。主曝气池是连续曝气供氧 ，在好氧环境中 ，微生物进行过量吸磷 ，同时在主曝气池完成有机物的降解和氨氮的硝化。然后混合液分别进入两个序批池SBR1 和SBR2。SBR1 和SBR2交替地充当反应池和沉淀池而处于反应阶段和沉淀出水阶段。反应阶段可以设置为缺(厌)氧搅拌、好氧曝气和静止沉淀3 个过程 ，在此阶段完成脱氮过程。当SBR1 处于反应阶段的前两个过程时 ，开启回流泵 ，形成“主曝气池 - SBR1 - 泥水分离池缺氧池 - 厌氧池(泥水分离池的上清液回流到主曝气池)”的污泥回流 ，回流混合液流经SBR1 时 ，经历了缺氧搅拌和好氧曝气阶段 ，进行反硝化及进一步硝化 ，然后混合液进入缺氧区进一步反硝化 ，随后进入泥水分离池进行沉淀 ，经过泥水分离后 ，浓缩污泥进入厌氧池与原污水混合。而含硝酸盐氮的上清液被泵送入主曝气区。当SBR1 进行上述反应时 ，SBR2处于沉淀出水状态 ，主曝气池的混合液以进水流量进入SBR2 ，在 SBR2 中沉淀下来的污泥在池底形成一个污泥悬浮层 ，对污水混合液起到过滤的作用 ，污水经污泥层过滤后流出系统。 两个序批池SBR1 和SBR2 的形状和结构都完全相同 ，两者交替地完成反应阶段和沉淀出水阶段为一个运行周期 ，一个运行周期的时间长度可根据进水水质和处理要求灵活确定 ，一般为4 h ，6 h ，8 h等 ，在反应阶段的运行方式也可根据需要设定。在中试运行中采用4 h 为一个运行周期 ，序批池的运行时间分配见表1。 设置泥水分离池的原因主要是为了： ①避免上清液中的硝酸盐氮进入厌氧池而干扰聚磷菌在厌氧条件下对磷的释放。②混合液在序批池时 ，经过了缺氧-好氧-静止沉淀等反应过程。在这些过程中 ，一些被聚磷微生物在好氧条件下吸收的磷会再次被释放到环境中去 ，经泥水分离池泥水分离后 ，含有被再次释放出的磷的上清液就可以被送到主曝气池再次进行磷的吸收。将厌氧池分为A ，B 两个区域的目的是为了更好地避免进水中的溶解氧和硝酸盐氮对聚磷微生物在厌氧条件下的释磷造成影响。原污水经提升计量后进入厌氧池A ，在厌氧池A中无论是分子态氧还是化合态氧很快被消耗殆尽，回流污泥中的硝酸盐氮也得到一定的去除，进入厌氧池B后溶解氧和硝酸盐氮对活性污泥中聚磷微生物释磷的影响就可以减少到最低程度。在序批池的底部安装有蝶板，当序批池处于沉淀出水状态时，混合液进入序批池遇到蝶板后均匀向上通过整个污泥层，泥水分离过程不仅有沉淀作用，还可通过污泥层实现过滤截留作用，这可大大降低出水中的悬浮物浓度。 通过前面的介绍可以看出 ，在MSBR 系统的运行中各功能池的切换较为频繁 ，如果单纯靠人工操作 ，不仅会使运行管理十分复杂 ，还会影响到系统运行的安全性和可靠性。随着自动控制技术的发展 ，使MSBR系统完全实现自动控制运行 ，已不是十分困难的事情 ，如采用 PLC自动控制系统就是一个较好的方法。 MSBR法的主要运行特点 更新时间：08-7-24 14:57 　　(1)MSBR系统能进行不同配置的设计和运行，以达到不同的处理目的。 　　(2)每半个运行周期中，步骤的数量和每步骤所需的时间，取决于原水的特性和出水的要求。这里介绍了6个运行步骤，但所需总的步骤可以被系统设计者所选择。常常可以在实际运行中减少，以便使运行过程简单化。例如，步骤1和步骤2能通过延长步骤1和减少步骤2的时间来合并这两步为一步。增加步骤1的时间则增加序批处理格有机碳的量，这使得在 不进原水的缺氧混合时间需要更长，以平衡步骤3。也可以增加步骤，进行更多的缺氧-好氧序批操作，来处理有机物和氨氮浓度更高的原水，以达到更低出水总氮的要求。 　　(3)在每半个循环中，原水大部分时间是进入主曝气格。接着是部分或全部污水进入作为SBR的序批处理格。在主曝气格中完成了大部分有机碳、有机氮和氨氮的氧化。另外，主曝气格在完全混合状态下连续曝气，创造了一个稳定的生物反应环境。这使得整个设备能承受冲击负荷的影响。 　　(4)从序批处理格到主曝气格的循环流动，使得前者积聚的悬浮固体运送到了后者。循环也把主曝气格内的被氧化的硝化氮运送到在半个循环的大部分时期处在缺氧搅拌状态下的序批处理格，实现脱氮的目的。 　　(5)污泥层作为一个污泥过滤器，对改善出水质量和缺氧内源呼吸进行的反硝化有重要作用。 MSBR系统生物除磷脱氮机理 更新时间：08-7-24 15:29 根据目前普遍接受的 Comeau 等人提出的生物除磷理论：在厌氧条件下，活性污泥中的聚磷微生物将细胞内的聚磷水解为正磷酸盐释放到胞外，以此为能量吸收污水中的易降解有机物(如：挥发性脂肪酸，VFA) ，并将其合成为聚β羟基丁酸( PHB)储存在体内。在好氧条件下，聚磷微生物以游离氧作为电子受体氧化胞内储存的PHB，利用反应产生的能量从污水中过量摄取磷并合成为聚磷酸盐储存于胞内 ，微生物好氧摄取的磷远大于厌氧释放的磷，通过排放剩余污泥实现除磷。MSBR系统对除磷脱氮具有良好的效果和稳定性(如同 A2/ O 除磷脱氮系统相比)，这是由其工艺特点决定的。根据 MSBR系统的工艺流程，在空间和时间上可以认为系统是按照以下方式进行的：原污水 →厌氧 →好氧 →缺氧→好氧 →混合液回流(或沉淀出水) 。 这种运行方式相当于两级A/ O 系统的串联，对除磷十分有利： ①聚磷微生物经过厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境，聚磷微生物在厌氧池形成的吸磷动力可以充分地得以利用;而在 A2/ O系统中，厌氧释磷后要先经过生化效率较低的缺氧阶段再到好氧阶段，会使在厌氧环境中形成的吸磷动力有所损失。②系统中的污泥(排放的剩余污泥除外)可以全部完整地经过厌氧Ο 好氧环境，完成磷的厌氧释放和好氧吸收过程使系统的除磷效率得以提高;而A2/ O 系统存在混合液回流，这部分污泥未经过厌氧状态，会降低除磷效率。③全部污泥完整地经过厌氧Ο 好氧环境，有助于污泥中聚磷微生物的增长富集。④系统的回流污泥经过了脱氮处理，消除了 NO-x - N 的干扰，使聚磷微生物能够在绝对厌氧环境中进行聚磷的水解和释放。 从系统的运行方式可以看出，脱氮作用是通过后置反硝化完成的。但污水经过了厌氧、好氧阶段的反应，有机物浓度已大为降低，反硝化作用所需的有机碳源是如何满足的呢? 传统的反硝化理论显然难以圆满解释这一问题，我们有理由得出这样的结论：微生物是利用细胞内储存的有机物进行了反硝化，即内碳源反硝化。利用内碳源进行反硝化具有很多优点：可以取消前置反硝化常见的内回流系统，降低能耗，使系统的运行更为合理;另外还无需添加碳源。利用内碳源进行反硝化在国外已有报道，但对其机理的研究尚处于起步阶段，许多问题还有待于进一步的研究。 MSBR工艺除磷影响因素 更新时间：08-7-24 15:46 MS BR工艺中影响除磷的因素很多 ，有进水 COD /P、 COD /N、 内回流比 R、 曝气池 MLSS等。 各因素对 TP去除效果的影响程度不同 ，在选定的影响因素中 ，进水 COD /P对 MS BR除磷的影响最大 ，其次是曝气池 MLSS，再次是污泥回流比 R，最后是进水 COD /N，即影响程度的顺序为 COD /P >MLSS> R > COD /N。 进水 COD /P对除磷的影响决定系统除磷效果好坏的关键是进水水质 ，尤其是进水碳磷比。见图 2为进水 COD400 mg/ l、NH+3 - N40 mg/ l时进水 COD /P对除磷的影响。由图可知 ，当进水 COD /P为 40～150，随着进水 COD /P的增大 ，厌氧池基质相对增加 ，VFAs较充足 ， PAOs释磷增加 ，出水 TP浓度逐渐降低。COD /P小于 100时 ，出水 TP随 COD /P增大减小明显 ，但当 COD /P大于 100时 ，出水 TP基本上不再变化。TP去除率在 COD /P40～100时逐渐增大 ，当 COD /P > 100时去除率逐渐减小。说明当 COD /P比值增大到一定程度时 ，有机底物相对充足 ，而磷却处于相对缺乏的状态 ，故磷的去除率不再因 COD /P的增大而增大 ，出水 TP浓度下降趋缓。 对于 COD /P > 100时去除率下降趋势 ，分析其原因是 PAOs(聚磷菌 )与 G AOs (聚糖菌 )竞争的结果。当 COD /P高时 ，污泥中的磷浓度就会很低 ，这种环境会减少 PAOs体内多聚磷酸盐颗粒的含量 ，但是 PAOs在厌氧条件下主要是依靠降解多聚磷酸盐颗粒来获得能量以吸收乙酸等基质并在体内合成PHA，所以 PAOs体内多聚磷酸盐颗粒含量的减少就会相应地使得体内 PHA含量降低。在另一方面 ，由于 G AOs不会涉及到多聚磷酸盐颗粒代谢这一问题 ，所以它们就不会受到这种环境条件的制约 ，因此它们在厌氧条件下就会利用自身体内糖原的代谢来获取能量 ，吸收 PAOs吸收不了的基质 ，并在体内合成 PHA。在好氧条件下， PAOs就会由于体内聚集的 PHA的量不断降低而逐渐降低在污泥中的比例 ，但 G AOs却可以利用体内足够的 PHA 来增殖。PAOs比例下降从而导致去除率降低。 污泥回流比 R对除磷的影响 在本实验中 ， R对 6池除磷的影响见图 3。在进水 TP浓度基本维持在 3～4 mg/ l， COD /P约为 100，进水 COD /N为 10，曝气池 MLSS为 2000～3000的情况下 ，改变 MS BR系统的污泥回流比 R，出水 TP随 R的增大出现先降后升的趋势。当 R从 0 . 3增加到 0 . 5，厌氧池中污泥浓度逐渐增加 ， TP去除率也逐渐增加;继续提高污泥回流比 ，发现 TP去除率急剧下降 ，说明污泥回流携带的硝酸盐已经严重影响了系统对磷的去除。由图 3可知在 R为 0 . 5时工艺系统表现出相对最佳的 TP出水效果。 进水 COD /N对除磷的影响在本实验中 ，进水 COD /N对 6池 MS BR除磷效果的影响如图 4所示。进水 COD /N对磷的去除影响不是很明显 ，随进水 COD /N增加 ，出水 TP浓度有缓慢下降的趋势 ，当 COD /N > 7时 ，下降趋势趋于平缓 ，出水 TP稳定在 1 . 5 mg/ l左右。TP去除率在COD /N从 3增加到 7时增加 ， COD /N > 7时趋于稳定。与一般脱氮除磷工艺要求进水 COD /N > 4 . 3相比 ，MS BR6池工艺要求更高的进水 COD /N比 ，这与MS BR后置反硝化的反硝化方式有关 ，后置反硝化使得反硝化碳源不足 ，所以如果进水中 N含量太高(COD /N < 7) ，不充足的反硝化使大量的硝酸盐随污泥回流进入厌氧池 ，影响 PAOs的厌氧释磷 ，并最终使系统除磷效果下降。 进水 COD浓度对除磷的影响维持进水中 COD /P = 100、 COD /N = 7不变 ，改变 COD浓度对去除磷的影响见表 5。 　　注：厌氧池进水浓度差为厌氧池磷酸盐浓度与进水磷酸盐浓度的差值。 从表中数据可知 ，随着进水中 COD浓度的增加 ，系统的 TP去除率也有所增加 ，但是增加程度不大 ，只从 47 . 76%提高到 55 . 46%。厌氧池释磷量也随着增加 ，进水 COD较低时 (100～200 mg/ l) ，厌氧池释磷状况不佳 ，但是由于进水 TP浓度较低 (1 . 34mg/ l) ，还是获得了较低的出水 TP浓度;进水 COD较高时 ，基质充足 ，厌氧池释磷状况良好 ，浓度差从进水 COD浓度 100～200 mg/ l时的 5 . 62增加到进水 COD浓度 700～800 mg/ l时的 12 . 03;但是由于进水中 TP浓度较高 (8 . 38 mg/ l) ， 出水 TP浓度较高 (3 . 73 mg/ l)。 MSBR工艺与典型脱氮除磷工艺比较 更新时间：08-7-24 15:53 尽管目前可用于脱氮除磷的生物处理工艺较多，最常用的有改良Bardenpho法和A2/O(含改良型)法，氧化沟脱氮除磷工艺使用也越来越普遍A2/O工艺流程见图1.10，由二次沉淀池回流污泥至厌氧反应器内，二次沉淀池排放污泥浓度受系统污泥沉降性能影响，一般在S000m留1左右，如果要使得厌氧区污泥浓度达到4000mg/l，污泥回流比必须达到100%，这样不仅通过回流污泥带入的硝酸盐氮浓度增加，影响释磷效果，而且使厌氧区实际水力停留时间仅为名义的一半，系统要达到很高的脱氮率必须加大混合液内循环量，既增加日常运行费用，又加大了反应区体积，必然使整个系统水力停留时间延长，投资费用增加。 改良Bardenpho工艺在原Bardenpho工艺基础上增加了一只缺氧池，污泥回流和第一好氧池混合液内循环到第一缺氧反应器，该反应区完成循环混合液和回流污泥的反硝化脱氮，第一厌氧反应器完成磷的释放，因为原污水经过第一缺氧反应器以后，部分易降解有机物用于反硝化的碳源，使厌氧释磷区有机物特别是挥发性脂肪酸浓度不足，影响释磷效率，从而影响吸磷效果，第一好氧反应器后没有泥水分离进入第二缺氧反应器，该反应器保证了反硝化效率，但有可能导致磷的再释放，系统反应器数量多，流程复杂，操作管理麻烦，虽然表面看来主要反应器有两组以上，强化了反应效果，实际上是一种低效率的重复。 氧化沟开始出现时是一种延时曝气生物反应器，在保证出水水质的同时可减少剩余污泥排放量，经改进后也可具有脱氮除磷功能，但其较长的水力停留时间和较大的反应器体积限制了它的推广使用，且较低的MLSS浓度及处于内源呼吸阶段的微生物使厌氧区和缺氧区的反应速率也不可能很高。其它工艺不再逐一比较，MsBR与几种典型脱氮除磷工艺运行参数比较见表5.1。 该处理方法与一般传统的活性污泥工艺相比具有如下五个特性： 1.MSBR池集水量及水质调节、生化反应与污泥沉淀功能于一身，无需另建二沉池，采用组合结构形式与其它工艺相比较而言，土建投资较少； 2.MSBR系统的运行经历缺氧、厌氧、缺氧、好氧、沉淀等阶段，微生物可通过多种途径进行代谢，利用不同形态的氧源作为电子受体，使有机质的降解更完全且能耗又省，脱氮除磷效果更好； 3.MSBR系统中污泥同样经过厌氧、好氧、缺氧环境，筛选了优势菌种，抑制了丝状菌的生长，污泥的沉降性能和脱水性能良好，较低的剩余污泥产率和较高剩余污泥浓度使该系统更具有吸引力； 4.污泥浓度高，耐冲击负荷能力强，能适合各种进水水质的有机废水处理； 5.排放剩余污泥浓度高，体积少，剩余污泥处理方便简捷。 MSBR工艺的运行管理实践 更新时间：08-7-24 15:35 作者: 杜英豪 MS BR工艺首先在委内瑞拉等南美国家使用 ，经过不断发展 ，现在普遍采用的是 MS BR的第三代技术。MS BR工艺流程简洁、 控制灵活、 单元操作简单而且占地省 ，被认为是目前最新、 集约化程度最高的污水处理技术之一。深圳盐田污水处理厂即采用了该工艺 ，另外无锡新区污水处理厂、 上海松江东部污水处理厂和太原钢铁厂生活污水处理厂也采用了该工艺。 1　MSBR的运行模式 深圳盐田污水处理厂的平面布置见图 1。MS BR工艺的核心可归结为 A /A /O 工艺和S BR工艺的结合 ，通过 7个单元 (如图 1所示 )的巧妙组合和回流的设置 ，实际上蕴涵着多种运行模式 ，运行时可根据进、 出水水质灵活调整。 ①　MUCT运行模式。在厌氧池之前设置了浓缩池和预缺氧池 ，污泥回流首先进入浓缩池 ，这样设置可以起两方面的作用：其一 ，污泥经过浓缩后浓度提高 ，可节省回流的能耗和增加系统抗冲击负荷的能力;其二 ，回流污泥中的硝酸盐 ，一部分通过上清液回流而被分离 ，剩余的则在预缺氧池被反硝化去除 ，从而避免了硝酸盐对厌氧池磷释放反应的影响。 ②　 倒置 A /A /O模式。运行中可停用好氧池(6单元 )到缺氧池 (5单元 )的回流泵 ，将 5单元也作为厌氧池使用 ，这时反硝化反应主要在预缺氧池完成。 ③　 五段式 Bardenpho工艺模式。S BR池可以好氧运行 ，也可以缺氧 /好氧运行 ，运行方式和时间设置可调。当 S BR池接 A /O方式运行时 ，整个系统即包含了厌氧 /缺氧 /好氧 /缺氧 /好氧五段 ，除磷脱氮以及有机物的去除可以得到很好的保证。 ④　 改良 A /A /O模式。MS BR系统被设置为两点进水： 80%进入厌氧池 ， 20%进入浓缩池 ，进水方式比较灵活 ，其中浓缩池的进水点是可选择的 ，可以为 2、 3单元的预缺氧反硝化反应提供碳源 ，进一步保证反硝化脱氮的效果。 由此可见 ，MS BR工艺集合了多种除磷脱氮工艺的原理 ，兼有传统 A /A /O系列工艺空间分隔和S BR时间序列的特点 ，从而使除磷脱氮效果得到多种 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 的保障 ，增加了运行管理的灵活性和出水水质的稳定性。 2　MS BR工艺的运行管理 2.1　 对污染物的去除 MS BR生物反应池的停留时间较长 (如 HRT =14 h) ，污染物有充足的时间被降解去除。污水进入厌氧池经历释磷反应后在缺氧池进行反硝化 ，大量的有机碳源被利用;进入好氧池和后续的 S BR反应池后 ，混合液中的基质浓度已经很低 ，这为硝化菌创造了优势生长的条件;在好氧反应期间氨氮转化为硝态氮 ，同时有机污染物被降解 ，磷被充分吸收到污泥絮体内;澄清出水时，污染物得到了很好的去除;回流的污泥先经过预缺氧脱氮后才回到厌氧池 ，避免了硝酸盐氮对厌氧反应的干扰。因此 ，MS BR系统对碳源的分配利用比较合理 ，前段利用推流式的空间控制、 能级分布的特点，后续 S BR在低能级点运行 ，以稳定出水水质及进行泥水分离 ，从而优化了反应速率组合 ，改善了系统的整体效应。值得一提的是 ， S BR池中部设置了底部挡板，它不仅避免了水力射流对出水区域的影响 ，并且改善了水力状态，使 S BR池进水端的流态是由下而上 ，悬浮的污泥床起着截流过滤的作用 ，大大加强了澄清效果;另外MS BR工艺采用空气出水堰潜流出水 ，使得水中 SS得到很好的去除 ，也对水中总磷的去除起了很大的作用。南方某厂的运行数据表明： MS BR工艺对COD的去除率为 86% ，出水 BOD5 和 SS均在 10mg/L以下 ，去除率 > 90% ，对磷的去除效果更好 ，出水磷 < 0 . 5 mg/L。 2.2　 浓缩池、 预缺氧池的运行管理 MS BR工艺在厌氧池前设浓缩池 ( 2单元 )和预缺氧池 (3单元 ) ， 2单元的沉降作用不仅提高了回流污泥的浓度还将富含硝酸盐的上清液分离 ， 3单元主要依靠污泥絮体的内源反硝化作用 ，尽管该反应机理的研究尚不充分，但实践表明其效果显著(实测 3单元硝酸盐浓度可达 0 . 1 mg/L以下 )。实际运行中需控制 3单元的停留时间 ，若时间过长 ，硝酸盐浓度虽可以降得很低 ，但同时会造成磷的无效释放 ，因此在管理上需每天监测 3单元的污泥浓度(保持其浓度是 6单元浓度的 3倍左右 ) ，经常检测上清液的 NO-3 - N和 TP，并以此为指导调节 1或 7单元至 2单元和 3单元至 4单元的回流比。当反硝化不充分时 ，还可以将 2单元的进水阀门打开 ，适度补充外加碳源。 2.3　 缺氧池的运行管理 MS BR工艺设置缺氧池 ( 5单元 )用于好氧池回流液反硝化脱氮。由于磷的释放反应和反硝化反应竞争碳源 (DBOD) ，所以实际运行时可根据进水碳源来调节运行方式。南方某厂进水 BOD5 平均为120 mg/L，DBOD5为 80～90 mg/L，不足以同时满足除磷脱氮的需要 ，运行时就需根据磷的去除情况来调节 6单元到 5单元的回流比 ，或者停用该回流 ，将2单元的上清液回流到 5单元 ，这样既可节省能耗又可以在满足磷释放反应需求的基础上充分利用 5单元来脱除硝酸盐和回收碱度。 2.4　 脱氮的运行管理 脱氮的效果取决于工艺运行条件和进水水质，进水中必须有足够的碱度进行硝化 ，又须有足够的碳源完成反硝化。南方某厂进水主要为城市生活污水 ，总碱度为 180 mg/L左右 ，可用碱度为 150 mg/L左右 ，出水一般要带走 50 mg/L左右碱度 ，因此可供硝化利用的碱度为 100 mg/L左右。按照 G B 18918—2002一级 B 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的出水氨氮应小于 8 mg/L，则至少要削减 27 mg/L以上的氨氮 ，由于硝化耗碱量为7 . 14 mg碱度 /mgN，所以进水碱度不足 ，对氨氮的硝化会造成一定的影响。MS BR工艺设置了预缺氧 (3单元 )、 缺氧 ( 5单元 )和 S BR的缺氧反应三个反硝化段 ，运行中可灵活设置运行参数 ，充分利用反硝化作用来回收碱度。若氨氮的去除效果不佳 ，可以适当投加纯碱 (Na2 CO3 )来驯化污泥 ，实践表明其效果很好 ，出水氨氮可达到 2 mg/L以下。 2.5　 泥龄的确定 除磷要求泥龄短 ，脱氮则要求泥龄长 ，因此对于兼有除磷脱氮功能的工艺而言 ，泥龄的确定很重要。MS BR工艺的设计泥龄为 8～12 d，实际泥龄则需根据温度、 水质、 污泥生长速度等因素来具体确定。实际生产中可基本保持其他运行参数不变 ，调节剩余污泥排放量 ，考察不同 MLSS与除磷脱氮的关系 ，可以明显观察到随着 MLSS的增加 (泥龄延长 ) ，出水TP上升而 NH3 - N下降的趋势 ，经过多次观察即可找到既能满足除磷又能符合脱氮要求的最佳泥龄范围。以南方某厂的实际运行数据来看 ， 6单元的MLSS维持在 2 000～2 500 mg/L的范围内 ，脱氮除磷同时达到较好的效果。 3　MS BR运行管理的难点 3.1　 空气堰的管理 空气堰出水是 MS BR工艺的一大特色 ，使 MSBR反应池始终保持满水位、 恒水位运行 ，反应池的容积利用率高。空气堰对自控的要求比较高 ，由于 S BR单元在交替反应和出水 ，空气堰必须保证在设定的周期内准确动作 ，因此直接关系到系统运行的稳定性 ，是运行管理的重点和难点。空气堰需不断进行进气 /放气的操作 ，即使在不出水时段也需不断补气以满足液位控制要求 ，因此触点开关动作频繁 ，需要经常检查和维护。在空气堰内以气压控制液位是通过三根电极实现的 ，电极易因表面的绝缘层腐蚀、 破损、 被纤维状杂物缠绕等产生误信号 ，所以需要定期维护。空气堰最大的问题是容易产生虹吸 (尤其是在水量大时 ) ，造成出水水量不均 ，池面液位变化以致影响回流量 ，虹吸结束时造成空气堰罩的震动等 ，甚至会造成跑泥 ，影响出水水质。实际运行中需特别注意这种现象 ，一旦频繁发生 ，可改变进气方式予以解决。 3.2　 曝气管膜的管理 可提升式曝气器为曝气管膜的维护带来了便利 ，可将曝气架提升到池面上进行维护而无需将反应池放空。由于曝气管膜表面易长生物膜、 被杂物堵塞、 破损等可能的原因 ，都会改变整套曝气器的风压分布 ，造成出气不均而影响其曝气效率 ，运行中需定期根据鼓风机风压值、 观察池面曝气状态等定期检查维护曝气管膜。美中不足的是 ，供气环网支口与曝气器进气口之间的软连接长度不够 ，无法将曝气器提升到接近液面的位置来观察管膜的具体运行状况 ，难以确切找出破损或漏气的部位。 3.3　 浮渣的管理 由于 MS BR采用空气堰潜流出水 ，各单元之间通过底部连通或回流泵回流 ，所以浮渣一旦进入系统就富集于池面。设计上 3、 4、 5、 1或 7单元都设置了浮渣收集管 ，但没有刮渣装置 ，仅仅靠水流推动浮渣进集渣管 ，效果欠佳。因此对于 MS BR工艺应选用除渣效果好的细格栅 ，在源头减少浮渣 ，同时改进池面集渣方式并加强池面的保洁工作。 4　结语 MS BR工艺由于结合了传统 A /A /O和 S BR的优点 ，在污染物去除 ，尤其是氮、 磷的同时去除上有较大的优势 ，出水水质优且稳定。MS BR本身蕴涵了多种运行调整的灵活性的同时也对生产管理者提出了一定的要求 ，需吃透其设计原理才能找到 MS2BR的最佳运行状态。另外，MS BR毕竟是新工艺，运行中出现的一些问题也值得总结 ，以供设计、 管理单位借鉴。 盐田污水处理厂的设计及运行 更新时间：08-7-24 16:09 深圳盐田污水处理厂设计总规模 20 万 m3/d， 分期建设， 近期工程规模 12 万 m3/d， 已于 2001年建成并投入运行。厂址位于盐田港码头附近一片填海区， 远期总控制用地 11.4hm2， 近期占地6.33hm2。污水处理采用 MSBR 工艺， 污泥处理采用一体式离心浓缩脱水工艺。 一、工程设计 1、设计水质 ①进水水质 BOD5 =150mg/L ( 校 核 值200mg/L) ; SS=150mg/L ( 校核值200 mg/V);CODCr =250 ～ 400mg/L; TN =35mg/L; TP=4mg/L ②出水排放标准 近期工程按 《污水综合排放标准》 (GB8978- 1996)一级标准，并考虑了广东省、深圳市环保部门的有关规定， 排放标准为：BOD5≤20mg/L; CODCr≤60mg/L;SS ≤20mg/L; NH3 - N ≤15mg/L;TP≤0.5mg/L。 2、工艺流程 盐田污水处理厂近期工艺流程见图 1 所示。 3、MSBR 系统工作原理 本污水厂中心处理构筑物为MSBR系统， 它担负着降低 BOD、SS、除磷脱氮的任务。 MSBR即改良型 SBR， 它实 际 是 由A2/O 工 艺与 SBR 系统 串 联 而成， 工作原理见图2。 4、主要构建筑物工程设计 ①粗格栅与提升泵房 粗格栅与提升泵房合建。粗格栅井与泵坑均分为 2 格。粗格栅井设 2 台机械粗格栅， 型式为钢丝绳牵引式， B=1.5m， b=20mm，安装倾角为 80° 。 泵坑内设潜水泵4 台 ， 3 用 l 备 。 潜 水 泵 Q =0.375m2/s， H=9.00m， N=45kW。 ②细格栅渠与沉砂池 细格栅渠与沉砂池合建， 土建按 20 万 m3/d 规模设计， 设备按 12 万 m3/d 规模安装。细格栅渠共 4 条栅渠， 近期在 2 条栅渠中安装细格栅。采用回转式细格栅， B=1.2m， b=5mm， 安装倾角 α =75° ， 栅前水深 1.5m， 过栅流速 v=0.88m/s。沉砂池采用 360° 比氏沉砂池， 直径 Φ6.1m， 共 2 座。 ③MSBR 系统 MSBR 系统包括 7 个单元， 7个单元组合成 1 座矩形池， 单座池 设 计 规 模 4× 104m3/d， 尺 寸66.9m× 57.8m× 6.9( 8.9)m， 它由回流污泥浓缩池( 2#单元)、 缺氧池( 3#单元)、 厌氧池( 4#单元)、 缺氧 \厌氧池( 5#单元)、 好氧池( 6#单元)、 2 个 SBR 池 ( 1#单元、 7#单元)组成。 单座 MSBR 系统水力停留时间 HTR=14.31h。各单元分配见表 1。 ④消毒接触池 接触池近期建 1 座， 停留时间为 32min。 加氯点设在接触池前的阀门井内， 氯水与处理后污水在管道中混合后进入接触池充分接触消毒。 ⑤鼓风机房 鼓风机房土建按远期设计规模一次建成， 设备分期安装。近期安装 5 台离心鼓风机， 单台风机Q =162.5m3/min， H =7.5mH2O， N =250kW， V=380V， 调整范围 45%～100%。 ⑥加药、 加氯间 加药间和加氯间为合建式建筑物。 加药间为污水除磷加药服务， 化学药剂采用 FeSO4， FeSO4产品纯度以 90%计， 溶解度按15%计， 近期 ( 12 万 m3/d) 纯：FeSO4 设计投加量 1474kg/d， 商品 FeSO4 设计投加量 1638kg/d。加药间内设计有 2 套溶药池、 吸液池， 每座池内设 N=4.0kW 搅拌器 1 台， 药液采用计量 HYPERLINK \l ""泵投加， 近期共设 4 台泵( 3 用1备) ， Q=167L/h， H=0.3MPa。 加氯间为加氯系统服务， 药剂采用液氯， 投氯量 10mg/L。 ⑦污泥浓缩脱水间 污泥浓缩脱水间土建按远期设计规模一次建成， 设备分期安装， 平面尺寸 36.0m× 15.0m× 8.0m。近期设计干泥量 15.6tDs /d， 进泥含固率 0.8%， 出泥含固率 22%。近期安装 3 台一体式浓缩、 脱水离心机， Q=40m3/h， N 主 机 =75kw，N副机=15kw。 ⑧软弱地基处理设计 本污水厂场地是经海域填土形成的陆地， 除上部为填土外， 下卧软弱土层有淤泥及细砂层， 淤泥层厚 0.5～ 7.0m， 天然含水量59.6%～ 10l%， 孔隙比 1.67～ 1.90，细砂层厚 0.7～ 8.5m， 天然含水量为 11.5%～ 37.0%， 孔隙比 0.44～1.02， 软弱土层总厚度为 0.7～8.90m， 细砂层具轻微～ 中等液化性， 同时场地地下水对钢结构及钢筋砼中的钢筋具有中强腐蚀性。本场地地基条件较差， 经过大量的研究及调查工作后， 对大型水池 MSBR 池采用了经济、可靠的端扩锚筋碎石桩进行地基处理， 该桩型是一种三合一的复合桩处理地基液化以及满足构筑物承载力和抗浮力要求的新方法。根据 MSBR 池的承载力要求， 采用挤密碎石桩和端扩加锚筋碎石桩复合桩型并按等腰三角形布置， 挤密碎石桩和端扩加锚筋碎石桩桩径均为 de=500mm， 单桩截面积 Ad=0.196m2， 单桩加固面积A=2.25m2， 其 面 积 置 换 率 m=8.7%， 端扩加锚筋碎石桩由抗拔锚固头( 夯扩头)、 抗拔钢筋及碎石桩三部分组成。端扩加锚筋碎石桩锚筋采用增加腐蚀余量及防腐涂层厚度的方法来提高抗腐蚀能力， 满足端扩加锚筋碎石桩设计基准期 50 年的要求。 二、 设计特点 ①针对本工程用地紧张的实际情况在国内首次采用了 MSBR工艺， 该工艺集约程度高、占地省、 工艺新颖、 先进、 可靠。 ②在国内首次在生化池系统内采用了浮筒式搅拌器、可升降曝气器及空气出水堰等新型设备， 这些设备先进且维修方便， 可以在 MSBR 一系统不停产的情况下进行设备检修和维护。 ③在 MSBR 系统中设置了回流污泥浓缩池， 浓缩后污泥流入厌氧池， 上清液直接流至好氧池或缺氧池， 这样避免了浓缩污泥中硝酸盐对厌氧池释磷的影响， 强化了系统生物除磷功能， 此回流污泥浓缩技术属美国专利技术。 ④MSBR 系统具有多种运行模式， 根据进、 出水水质可按倒置A/A/O 工艺或五段式 bardenpho工艺或改良 A/A/O 工艺灵活运行， 目前按改良 A/A/O 工艺运行， 出水水质良好。 ⑤根据污水厂软弱地基且细砂层液化问题严重的情况经过多方案研究在国内率先采用了经济可靠且施工方便的端扩锚筋碎石桩地基处理技术， 很好地解决了大型水池地基承载力及抗拔力，同时也解决了淤泥质细砂层的液化问题。 三、 运行效果及达标情况 1、 运行效果 盐田污水厂 2005 年 1～ 12 月平均出水水质见表2。 从表中看出平均 进 水 BOD5、 SS、 CODCr、 NH3 -N、TN、 TP等值有些时间超过设计值，但出水水质较稳定且优于设计值。 2、 达标效果 盐田污水厂投产运行 6 年多以来， 运行正常， 出水水质优于设计水质完全达到 《 城镇污水厂污染物排放》 (GB18918- 2002) 中的一级 B标准要求， 部分指标还达到一级 A标准要求。 四、 工程设计、 运行经验总结 1、 沉砂池的选择 通过运行证明， Piste 式沉砂池抗冲击负荷能力不太强， 同时提砂砂泵系统采用的真空系统和囊阀故障率较高， 造成沉砂池运行不很稳定， 且除砂、 除油效果也不理想， 因此建议污水厂宜采用气提式旋流沉砂池或曝气沉砂，对 MSBR 工艺的污水厂应强化除油、 除渣的设计。目前盐田污水厂为了解决附近较多工业废油排入污水厂的问题， 在沉砂池出水端增设了除油池， 强化进水除油。本工程沉砂池按远期规模设计且仅设 2 座， 故单座处理规模为 10 万 m3/d， 但近期实际进水量小， 造成沉砂池旋流速度小， 使得沉砂效果较差， 设计中应根据近、远期水量合理确定沉砂池的座数或分格数。 2、 渠道关断措施选择 细格栅前后渠道上采用叠梁门关断， 运行发现叠梁门关闭不严且操作十分笨重， 后改为电动渠道钢闸门后运行操作方便且正常。 3、 除渣设备的选择 MSBR 池是集生化池和沉淀池为一体的集约型池， 不带刮渣功能， 运行发现进水中浮渣一旦进入 MSBR 池就会富集在池面，影响观感及出水水质， 原设计在预缺氧池、 厌氧池、 SBR 池均设了浮渣收集管， 但没有刮渣装置， 仅靠水流推动浮渣进浮渣收集管，效果欠佳， 因此对于 MSBR 工艺( 含 SBR、 CASS、 UNITANK 工艺)应强化除渣设计， 细格栅应选择栅隙小且除渣效果好的转鼓式或阶梯格栅。 4、 MSBR 空气出水堰的采用 MSBR 系统原采用的空气出水堰罩控制简单、 设备少， 但运行发现空气罩及管路容易漏气，控制空气堰的液位计容易产生误动作， 造成本系统故障率较高， 且采用堰罩出水后 SBR 水面的浮渣无法随水流走， 使得 SBR池面富集较多浮渣， 影响了运行、管理且水面观感效果差， 同时空气堰最大的问题是容易产生出水虹吸现象， 造成 SBR 池出水不均， 同时出水中跑泥， 影响出水水质， 现该空气堰系统已改为可调节电动出水溢流堰， 避免了以上情况发生。 5、 曝气器的选用及布置 MBSR 系统原采用的可升降式微孔曝气器膜片的材质为三元乙丙橡胶， 运行发现由于进水含油量高， 膜片老化、 损坏严重， 同时由于好氧池曝气器非均布布置， 曝气不均匀， 使曝气系统运行受到一定的影响， 现已将曝气管更换为硅橡胶膜曝气管， 为了使曝气均匀， 将好氧池内的曝气器改为均布布置， 取消了好氧池原来配置的 2 台起混合作用的搅拌器。 6、 SBR 池出水端增设曝气装置 SBR 池 ( 1#、 7# 单元) 出水端均沿水流方向布置了 3 条空气堰， 此区域池底未布置曝气器， 同时设于SBR 池中部的浮筒搅拌器也无法影响到此区域， 运行 2 年发现此区域池底沉泥较厉害， 池底污泥发生厌氧反应，同时也经常发生污泥上浮， 影响了出水水质， 现在此区域增设了2 套可升降式曝气器， 当 SBR 池处于曝气阶段时开启此曝气器，经过一段时间运行， 此区域池底基本未发生污泥沉积且改善了出水水质。 7、 消毒方式的选择 为了降低运行成本和保证系统设备运行的可靠性， 当时盐田污水处理厂设计采用液氯消毒，但后来周边建造了许多工厂、 办公楼， 考虑到运行安全问题， 液氯系统一直未投入使用， 目前已改为紫外线消毒， 因此污水厂建设时应综合考虑运行安全、运行成本及排放水体的功能要求等诸多因素来合理确定消毒方式。