分段進水多級AOMBR工藝技術(shù)說明書

1、分段進水多級A/O-MBR工藝技術(shù)說明書1分段進水多級A/O-MBRI藝介紹連續(xù)流分段進水多級A/O-MBR工藝是一種高效的生物脫氮工藝，同傳統(tǒng)前置反硝化(AQ)工藝相比，該工藝無需設(shè)置硝化液內(nèi)回流設(shè)施，節(jié)省內(nèi)循壞所需能最，且各缺氧區(qū)進水，可充分利用原水中有機碳源進行反硝化，節(jié)省藥劑費用；此外，用膜池代替二沉池，増加了系統(tǒng)的污泥濃度，提高了硝化效率并進一步降低了出水的濁度與SS,同時占地而積人幅減小，降低了基建投資。1.1基本原理如圖1所示，分段進水AQ工藝中，污水以一定的分配方式分別進入各段缺氧區(qū)。污水進入某一段缺氧區(qū)可為該缺氧區(qū)反硝化提供電子受體，同時，其攜帶的有機氮和氨氮在好氧區(qū)硝化后，

2、進入卜一段缺氧區(qū)為其反硝化提供所需的電子供體。第1段的缺氧區(qū)主要対回流污泥中的硝酸鹽氮進行反硝化。這樣就無需設(shè)置硝化液的內(nèi)回流設(shè)施，在不外加碳源的條件下，達到較高的反硝化效率。另外，膜池代替二沉池増加了生化段的污泥濃度，同時延長了系統(tǒng)的SRT,使得世代周期較長的硝化細菌得以順利增殖，從而提高硝化效率。捋泥l(xiāng)lloNH/-N=O;NOf.N=A圖1分段進水多級AO工藝流程圖1.2工藝特點脫氮效率高假設(shè)，每段缺氧池和好氧池中，反硝化與硝化作用進行完全，則多級A/O工藝的理論TN去除率為=(Ao-Nff)/AoxlOO%(1)對于第II段，根據(jù)物料守恒，有rnQArnA代入式(1)中，得n=(i-)

3、x100%(2)當進水分配系數(shù)為1，即每段進水量相同時，有rn=l/n,貝IJn=(i-7T)xioo%式中，n理論最高的總氮去除率，%：Aq進水總氮濃度，mg，L：Ne出水和回流污泥中硝酸鹽氮的濃度，mg/L：r膜池污泥回流比：心一第n段進水最占總進水最的百分比：n反應(yīng)器級(段)數(shù)。由此可見，反應(yīng)器段數(shù)越多，脫氮效率越高。然而，在實際工程中，反應(yīng)器段數(shù)的增加會使工藝設(shè)計與運行管理變得更加復(fù)雜，且対于4段以上設(shè)施因段數(shù)増加帶來的脫氮率增幅不人，故工程實際應(yīng)用中一般采用24段。節(jié)省慕建投資如圖1所示，根據(jù)NILSS質(zhì)最平衡，可以得到各段的MLSS表達式Xi=(4)式中，Xt第i段好氧池的MLSS

4、質(zhì)最濃度，mg/L；%第m段進水量占總進水量的百分比；回流污泥(膜池)的MLSS質(zhì)最濃度，mg/Lo由式(4)可知，MLSS濃度隨級數(shù)的增加而降低。在最終段MLSS濃度相等和其他條件相同的情況匚多級A/O工藝平均MLSS濃度比其他前置反硝化工藝人。而膜池的增加使得系統(tǒng)的MLSS濃度進一步増人，所需生化段的池容進一步減??；另外，用膜池代替二沉池，減小了占地而積，因而節(jié)省了基建投資。降低運行費用由丁前一級好氧區(qū)硝化液直接進入卜一級缺氧區(qū)，不需要設(shè)置硝化液回流設(shè)施。而對丁傳統(tǒng)A/O-MBR工藝，除50%-100%污泥回流外，還需200%300%的硝化液回流。另外，利用曝氣后好氧段與缺氧段因密度差形成

5、的液位差來實施內(nèi)部循環(huán)，能夠靈活應(yīng)對水最、水質(zhì)變化，節(jié)省曝氣能耗。有文獻指出，3級A/O工藝(不含膜池)運行能耗約0.28kWlVm僅為傳統(tǒng)工藝的70%o抗沖擊負荷能力強由丁進水方式為分段進水，因此該工藝可以根據(jù)進水最、水質(zhì)特性和環(huán)境條件的變化,靈活調(diào)整運行方式。同時，多級AO-MBR工藝具有較高的污泥濃度，F(xiàn)/M較一般工藝要低,因此可以承受較人的沖擊負荷。13局限性缺氧、好氧區(qū)交替存在，從好氧區(qū)流入到缺氧區(qū)的混合液不可避免地攜帶部分溶解氧，若控制不利，可能致使異養(yǎng)菌與反硝化菌競爭進水中的易降解COD,対低C/N比的生活污水來說，將使得反硝化碳源不足的問題更加嚴重；運行和操作的靈活性，給分段進

6、水工藝的設(shè)計和控制帶來一定的復(fù)雜性：膜池的曝氣能耗將會増加工程的運行費用，而膜污染問題也將是制約工程運行的重要問題。2工藝設(shè)計參數(shù)分段進水多級A/O-MBRX藝的設(shè)計參數(shù)主要有污泥回流比、反應(yīng)器級（段）數(shù)、各段進水流量比（分配系數(shù)）、缺氧池與好氧池的體積等。2.1污泥回流比分段進水A/O工藝中，由于污泥回流比對脫氮效率的影響比對傳統(tǒng)的前置反硝化系統(tǒng)要小，且回流比増人會使反應(yīng)器中沿程的MLSS的質(zhì)屋濃度梯度降低，所以工藝中不宜采用過人的污泥回流比，一般取50%左右。2.2反應(yīng)器級數(shù)反應(yīng)器級數(shù)是根據(jù)需要達到的TN去除率來確定的。假設(shè)反應(yīng)器每段進水最相同，污泥回流比1=50%,根據(jù)實際污水的TN濃度

7、及所要求的岀水TN濃度計算得到設(shè)計的TN去除率，代入到式中即可估算岀所需反應(yīng)器的段數(shù)。然后，根據(jù)實際工程的預(yù)算、占地等因素綜合考慮，并最終確定工藝的段數(shù)。實際工程中反應(yīng)器段數(shù)一般取24段。2.3各段進水流比各段進水的流最分配是多級A/O工藝設(shè)計中的一個極為重要也是較難確定的參數(shù)。|=如rQNe=(r+=-Ne(8)r十DTQSq=(r+ri)QSi=S=SQ(9)r+ri當?shù)?段反硝化完全時，有Si=ctNi(10)式(10)中a為常數(shù)，它表示單位NON轉(zhuǎn)化成2所需要消耗的有機物的質(zhì)最，以COD來表示(mgCOD/mgNO3-N),可以通過實驗來測定，其與SRT、內(nèi)源衰減系數(shù)、可生物降解生物體

8、比例及進水水質(zhì)有關(guān)。將(8)與(9)代入(10)中,得n=a-r(11)方程(11)定義的是原水投加到第1段缺氧區(qū)的最小比例。按此比例分配進水可保證第1段缺氧區(qū)完全去除回流污泥帶來的NO3-No同理，根據(jù)物料平衡，對第n段進行物料衡算，有Aorn=(12)根據(jù)式(12)対各段進水進行分配，即可以滿足各段進入的原水恰好可以提供充足的電子供體將上一段缺氧區(qū)產(chǎn)生的硝酸鹽氮反硝化，并使得最后一段進水最少，出水硝酸鹽氮濃度最低。對同一進水水質(zhì)，當各段缺氧區(qū)進水提供的電子供體恰好可以將上一段產(chǎn)生的硝酸鹽Aq_aSoSq/Aq氮反硝化去除時，a警為定值，貝I將式(12)進行變換，得(13)式中，So/Ao為

9、進水的C/N,pt為垠優(yōu)流最分配系數(shù)。當進水C/NNa時，5optCl,進水流量沿流程遞減分布；反Z,則沿流程遞增分布。已知，回流污泥中NCV-N濃度與進入垠后一段的進水TN濃度相同，則有(14)rnQA0=(l+rQNe=Ne=-A0代入式(11)中，得1+r(14)方程(14)是第1段進水完全將回流污泥中攜帶的硝酸鹽氮反硝化去除所需的最小流龜比，實際中可將計算得到的各段進水的分配數(shù)值代入式(14)中進行校核，以確保第1段缺氧區(qū)能夠完全去除回流污泥攜帶的NO3-No分配方法選擇原則高C/N污水適宜采用流龜分配系數(shù)法，但氨氮負荷高時需加強對硝化反應(yīng)的控制，以避免造成碳源浪費的情況，保證處理效率

10、。而低C/N污水，碳源是TN去除的限制因素，從利r硝化菌生長，滿足氨氮排放標準的角度考慮，建議采用等負荷流最法對污水進行分配。2.4缺氧池與好氧池容積分段進水多級A/O-MBR脫氮工藝的生物反應(yīng)池的容積，考慮到硝化、反硝化脫氮作用,宜采用硝化、反硝化動力學(xué)計算。(1)缺氧池容積缺氧池的容積，可按卜列公式計算:(15)(16)(17)0.001Q(必一心)一0.12AXv心逾)=心0(20)108(10)Vn=亦Q(SoSJ1000式中，vn氧池容積(n?)；Q生物反應(yīng)池的設(shè)計流M(m3/d);X一生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度(gMLSS/L)：Nk生物反應(yīng)池進水總凱氏氮濃度(mg/L)；

11、Nte生物反應(yīng)池出水總氮濃度(mg，L)；Xv排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物Fp：(kgMLSS/d)；Kde脫氮速率(kgNON)/(kgMLSSd),宜根據(jù)試驗資料確定。無試驗資料時，20比的值可采用0.03-0.06(kgN03*-N)/(kgMLSS-d),并按規(guī)范公式(16)進行溫度修正；心乳巧、心吃。)分別為TC和20弋時的脫氮速率；T設(shè)計溫度(比)：K污泥總產(chǎn)率系數(shù)(kgNILSS.lcgBODs),宜根據(jù)試驗資料確定。無試驗資料時，系統(tǒng)有初次沉淀池時取0.3,無初次沉淀池時取0.61OyMLSS中MLTSS所占比例：S。生物反應(yīng)池進水五口生化需氧最(mg1)：Se生物反應(yīng)池出水五口生化需氧最(mg1)。(2)好氧池容積好氧池