MSBR工藝介紹知識分享

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。MSBR工藝介紹-MSBR工藝介紹MSBR法簡介更新時間：08-7-2414:01MSBR(ModifiedSequencingBatchReactor)是改良式序列間歇反應(yīng)器，是C.Q.Yang等人根據(jù)SBR技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥法技術(shù)，研究開發(fā)的一種更為理想的污水處理系統(tǒng)。MSBR既不需要初沉池和二沉池，又能在反應(yīng)器全充滿并在恒定液位下連續(xù)進(jìn)水運(yùn)行。采用單池多格方式，結(jié)合了傳統(tǒng)活性污泥法和SBR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。不但無需間斷流量，還省去了多池工藝所需要的更多的連接HYPERLINKl管、HYPERLI

2、NKl泵和閥門。通過中試研究及生產(chǎn)性應(yīng)用，證明MSBR法是一種經(jīng)濟(jì)有效、運(yùn)行可靠、易于實(shí)現(xiàn)計算機(jī)控制的污水處理工藝。MSBR法的應(yīng)用與發(fā)展更新時間：08-7-2416:12MSBR技術(shù)已在幾個污水處理廠應(yīng)用。位于加拿大Saskatchewan的Estevan污水處理廠則為一實(shí)例。雖然由于嚴(yán)寒造成一些冰凍問題，但污水廠還是取得了相當(dāng)好的處理效率。平均溫度為13，系統(tǒng)處理效果(測試時間1996年4月1997年3月)如表1所示。表1Estevan污水處理廠MSBR測試結(jié)果進(jìn)水出水去除率/%BOD5/mg/L1658.595TSS/mg/L2121195TKN/mg/L393.591TP/mg/L5.

3、11.963實(shí)踐表明MSBR是一種可連續(xù)進(jìn)水、高效的污水處理工藝，且簡單，容積小，單池。易于實(shí)現(xiàn)計算機(jī)自動控制。在較低的投資和運(yùn)行費(fèi)用下，能有效地去除含高濃度BOD5、TSS、HYPERLINKl氮和磷的污水?？傊?，系統(tǒng)在低HRT、低MLSS和低溫情況下，具有優(yōu)異的處理能力。MSBR技術(shù)的研究與發(fā)展方向如下：(1)MSBR技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展是生物除磷或同時脫HYPERLINKl氮除磷。目前同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院對此正在作進(jìn)一步的研究，并已取得了有重要理論意義與應(yīng)用價值的研究成果。(2)MSBR系統(tǒng)可以有各種不同配置，例如溝(渠)形式，并且現(xiàn)在已經(jīng)在開發(fā)研究。(3)MSBR生物處理的動力學(xué)模式

4、研究，以提供普遍的設(shè)計和運(yùn)行依據(jù)。(4)MSBR運(yùn)行過程智能化控制的研究，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各操作過程具有適應(yīng)性和最優(yōu)控制。由于系統(tǒng)各格互聯(lián)、交替操作，且可以通過選擇、組合與取舍操作步驟，調(diào)整各操作步驟時間來控制運(yùn)行，其運(yùn)行過程比較復(fù)雜。此外，如果進(jìn)水水質(zhì)變化，MSBR法的運(yùn)行過程更具有非線性、時變性與模糊性的特點(diǎn)，難于用數(shù)學(xué)模型根據(jù)傳統(tǒng)控制理論進(jìn)行有效控制，因此對MSBR法這樣復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行在線模糊控制，將能得到其它控制方式無法實(shí)現(xiàn)的令人滿意的控制效果。這也是MSBR法的一個重要研究方向。MSBR法的基本原理更新時間：08-7-2414:05MSBR的基本組成反應(yīng)器由三個主要部分組成：曝氣格和兩個交

5、替序批處理格。主曝氣格在整個運(yùn)行周期過程中保持連續(xù)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。如圖1所示。MSBR的操作步驟在每半個運(yùn)行周期中，主曝氣格連續(xù)曝氣，序批處理格中的一個作為澄清池(相當(dāng)于普通活性污泥法的二沉池作用)，另一個序批處理格則進(jìn)行以下一系列操作步驟，如圖2所示。步驟1：原水與循環(huán)液混合，進(jìn)行缺氧攪拌。在這半個周期的開始，原水進(jìn)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(tài)HYPERLINKl氮條件下，序批處理格內(nèi)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(nèi)源呼吸所釋放的有機(jī)碳作為碳源，進(jìn)行無氧呼吸代謝。由于初期序批

6、處理格內(nèi)MLSS濃度高，硝化態(tài)HYPERLINKl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(jī)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(tài)HYPERLINKl氮經(jīng)反硝化得以去除。另外，該階段運(yùn)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。步驟2：部分原水和循環(huán)液混合，進(jìn)行缺氧攪拌。隨著步驟1中原水的不斷進(jìn)入，序批處理格內(nèi)有機(jī)物和氨HYPERLINKl氮的濃度逐漸增加。為阻止在序批處理格內(nèi)有機(jī)物和氨HYPERLINKl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(nèi)維持一個適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)碳水平，以利于反硝化的進(jìn)行。

7、混合液通過循環(huán)，繼續(xù)使序批處理格原來積聚的MLSS向主曝氣格內(nèi)流動。步驟3：序批格停止進(jìn)原水，循環(huán)液繼續(xù)缺氧攪拌。此后中斷進(jìn)入序批處理格的原水。原水在剩下的操作中，直接進(jìn)入主曝氣格。這使得主曝氣格降解大量有機(jī)碳，并減弱微生物的好氧內(nèi)源呼吸。序批處理格利用循環(huán)液中殘留的有機(jī)物作為電子供體，以硝化態(tài)HYPERLINKl氮作電子受體，繼續(xù)進(jìn)行缺氧反硝化。由于有機(jī)碳源的減少，缺氧內(nèi)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(jī)物和MLSS濃度。經(jīng)循環(huán)，把序批處理格內(nèi)的殘余有機(jī)物和活性污泥推入主曝氣格，在此進(jìn)行曝氣反應(yīng)降解有機(jī)物，并維持物質(zhì)平衡。步驟4：曝氣，并繼續(xù)循環(huán)。進(jìn)行曝氣，降低最初進(jìn)水所

8、殘余的有機(jī)碳、有機(jī)HYPERLINKl氮和氨HYPERLINKl氮，以及來自主曝氣格未被降解的有機(jī)物和內(nèi)源呼吸釋放的氨HYPERLINKl氮，并吹脫在前面缺氧階段產(chǎn)生的截留在混合液中的HYPERLINKl氮?dú)狻＿B續(xù)的循環(huán)增加了主曝氣格內(nèi)的微生物量，同時進(jìn)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。步驟5：停止循環(huán)，延時曝氣。為進(jìn)一步降低序批處理格內(nèi)的有機(jī)物和HYPERLINKl氮濃度，減少剩余的HYPERLINKl氮?dú)馀荩捎醚訒r曝氣。這步是在沒有循環(huán)，沒有進(jìn)出流量的隔離狀態(tài)下進(jìn)行。延時曝氣使序批處理格中的BOD5和TK

9、N達(dá)到處理的要求水平。步驟6：靜置沉淀。延時曝氣停止后，在隔離狀態(tài)下，開始靜置沉淀，使活性污泥與上清液有效分離，為下半個周期作為澄清池出水做準(zhǔn)備。沉淀開始時，由于仍存在剩余的溶解氧，沉淀污泥中的硝化菌繼續(xù)硝化殘余的氨，而好氧微生物繼續(xù)進(jìn)行好氧內(nèi)源呼吸。當(dāng)混合液中氧減少到一定程度時，兼性菌開始利用硝化態(tài)HYPERLINKl氮作為電子受體進(jìn)行缺氧內(nèi)源呼吸，進(jìn)行程度較低的反硝化作用。在整個半周期過程中，此時序批處理格中上清液的BOD、TKN、氨、硝酸鹽、亞硝酸鹽的濃度最低，懸浮固體總量也最少，因此該序批處理格在下半個周期作為沉淀池，其出水質(zhì)量是可靠的。在這一步，可以從交替序批處理格中排放剩余污泥。第

10、二個半周期：步驟6的結(jié)束標(biāo)志著處理運(yùn)行的下半個循環(huán)操作開始。通過兩個半周期，改變交替序批處理格的操作形式。第二個半周期與第一個半周期的6個操作步驟相同。MSBR系統(tǒng)的組成及運(yùn)行方式更新時間：08-7-2414:51MSBR系統(tǒng)可以根據(jù)不同的水質(zhì)和處理要求靈活地設(shè)置運(yùn)行方式，筆者在中試中所采用的裝置主要由6個功能池組成，分別為厭氧池、缺氧池、主曝氣池、泥水分離池和兩個序批池(SBR1和SBR2)。MSBR系統(tǒng)的各功能池和運(yùn)行示意見圖。原污水經(jīng)格柵、沉砂池等預(yù)處理設(shè)施處理后首先進(jìn)入?yún)捬醭?，同回流污泥混合并完成微生物的釋磷后，混合液進(jìn)入主曝氣池。主曝氣池是連續(xù)曝氣供氧，在好氧環(huán)境中，微生物進(jìn)行過量吸

11、磷，同時在主曝氣池完成有機(jī)物的降解和氨HYPERLINKl氮的硝化。然后混合液分別進(jìn)入兩個序批池SBR1和SBR2。SBR1和SBR2交替地充當(dāng)反應(yīng)池和沉淀池而處于反應(yīng)階段和沉淀出水階段。反應(yīng)階段可以設(shè)置為缺(厭)氧攪拌、好氧曝氣和靜止沉淀3個過程，在此階段完成脫HYPERLINKl氮過程。當(dāng)SBR1處于反應(yīng)階段的前兩個過程時，開啟回流HYPERLINKl泵，形成“主曝氣池-SBR1-泥水分離池缺氧池-厭氧池(泥水分離池的上清液回流到主曝氣池)”的污泥回流，回流混合液流經(jīng)SBR1時，經(jīng)歷了缺氧攪拌和好氧曝氣階段，進(jìn)行反硝化及進(jìn)一步硝化，然后混合液進(jìn)入缺氧區(qū)進(jìn)一步反硝化，隨后進(jìn)入泥水分離池進(jìn)行沉

12、淀，經(jīng)過泥水分離后，濃縮污泥進(jìn)入?yún)捬醭嘏c原污水混合。而含硝酸鹽HYPERLINKl氮的上清液被HYPERLINKl泵送入主曝氣區(qū)。當(dāng)SBR1進(jìn)行上述反應(yīng)時，SBR2處于沉淀出水狀態(tài)，主曝氣池的混合液以進(jìn)水流量進(jìn)入SBR2，在SBR2中沉淀下來的污泥在池底形成一個污泥懸浮層，對污水混合液起到過濾的作用，污水經(jīng)污泥層過濾后流出系統(tǒng)。兩個序批池SBR1和SBR2的形狀和結(jié)構(gòu)都完全相同，兩者交替地完成反應(yīng)階段和沉淀出水階段為一個運(yùn)行周期，一個運(yùn)行周期的時間長度可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和處理要求靈活確定，一般為4h，6h，8h等，在反應(yīng)階段的運(yùn)行方式也可根據(jù)需要設(shè)定。在中試運(yùn)行中采用4h為一個運(yùn)行周期，序批池的運(yùn)

13、行時間分配見表1。設(shè)置泥水分離池的原因主要是為了：避免上清液中的硝酸鹽HYPERLINKl氮進(jìn)入?yún)捬醭囟蓴_聚磷菌在厭氧條件下對磷的釋放?；旌弦涸谛蚺貢r，經(jīng)過了缺氧-好氧-靜止沉淀等反應(yīng)過程。在這些過程中，一些被聚磷微生物在好氧條件下吸收的磷會再次被釋放到環(huán)境中去，經(jīng)泥水分離池泥水分離后，含有被再次釋放出的磷的上清液就可以被送到主曝氣池再次進(jìn)行磷的吸收。將厭氧池分為A，B兩個區(qū)域的目的是為了更好地避免進(jìn)水中的溶解氧和硝酸鹽HYPERLINKl氮對聚磷微生物在厭氧條件下的釋磷造成影響。原污水經(jīng)提升計量后進(jìn)入?yún)捬醭谹，在厭氧池A中無論是分子態(tài)氧還是化合態(tài)氧很快被消耗殆盡，回流污泥中的硝酸鹽HYP

14、ERLINKl氮也得到一定的去除，進(jìn)入?yún)捬醭谺后溶解氧和硝酸鹽HYPERLINKl氮對活性污泥中聚磷微生物釋磷的影響就可以減少到最低程度。在序批池的底部安裝有蝶板，當(dāng)序批池處于沉淀出水狀態(tài)時，混合液進(jìn)入序批池遇到蝶板后均勻向上通過整個污泥層，泥水分離過程不僅有沉淀作用，還可通過污泥層實(shí)現(xiàn)過濾截留作用，這可大大降低出水中的懸浮物濃度。通過前面的介紹可以看出，在MSBR系統(tǒng)的運(yùn)行中各功能池的切換較為頻繁，如果單純靠人工操作，不僅會使運(yùn)行HYPERLINKl管理十分復(fù)雜，還會影響到系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展，使MSBR系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)自動控制運(yùn)行，已不是十分困難的事情，如采用PLC

15、自動控制系統(tǒng)就是一個較好的方法。MSBR法的主要運(yùn)行特點(diǎn)更新時間：08-7-2414:57(1)MSBR系統(tǒng)能進(jìn)行不同配置的設(shè)計和運(yùn)行，以達(dá)到不同的處理目的。(2)每半個運(yùn)行周期中，步驟的數(shù)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(yùn)行步驟，但所需總的步驟可以被系統(tǒng)設(shè)計者所選擇。常常可以在實(shí)際運(yùn)行中減少，以便使運(yùn)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(jī)碳的量，這使得在不進(jìn)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(jìn)行更多的缺氧-好氧序批操作，來處理有機(jī)物和氨HYPERLI

16、NKl氮濃度更高的原水，以達(dá)到更低出水總HYPERLINKl氮的要求。(3)在每半個循環(huán)中，原水大部分時間是進(jìn)入主曝氣格。接著是部分或全部污水進(jìn)入作為SBR的序批處理格。在主曝氣格中完成了大部分有機(jī)碳、有機(jī)HYPERLINKl氮和氨HYPERLINKl氮的氧化。另外，主曝氣格在完全混合狀態(tài)下連續(xù)曝氣，創(chuàng)造了一個穩(wěn)定的生物反應(yīng)環(huán)境。這使得整個設(shè)備能承受沖擊負(fù)荷的影響。(4)從序批處理格到主曝氣格的循環(huán)流動，使得前者積聚的懸浮固體運(yùn)送到了后者。循環(huán)也把主曝氣格內(nèi)的被氧化的硝化HYPERLINKl氮運(yùn)送到在半個循環(huán)的大部分時期處在缺氧攪拌狀態(tài)下的序批處理格，實(shí)現(xiàn)脫HYPERLINKl氮的目的。(5)

17、污泥層作為一個污泥HYPERLINKl過濾器，對改善出水質(zhì)量和缺氧內(nèi)源呼吸進(jìn)行的反硝化有重要作用。MSBR系統(tǒng)生物除磷脫氮機(jī)理更新時間：08-7-2415:29根據(jù)目前普遍接受的Comeau等人提出的生物除磷理論：在厭氧條件下，活性污泥中的聚磷微生物將細(xì)胞內(nèi)的聚磷水解為正磷酸鹽釋放到胞外，以此為能量吸收污水中的易降解有機(jī)物(如：揮發(fā)性脂肪酸，VFA)，并將其合成為聚羥基丁酸(PHB)儲存在體內(nèi)。在好氧條件下，聚磷微生物以游離氧作為電子受體氧化胞內(nèi)儲存的PHB，利用反應(yīng)產(chǎn)生的能量從污水中過量攝取磷并合成為聚磷酸鹽儲存于胞內(nèi)，微生物好氧攝取的磷遠(yuǎn)大于厭氧釋放的磷，通過排放剩余污泥實(shí)現(xiàn)除磷。MSBR

18、系統(tǒng)對除磷脫HYPERLINKl氮具有良好的效果和穩(wěn)定性(如同A2/O除磷脫HYPERLINKl氮系統(tǒng)相比)，這是由其工藝特點(diǎn)決定的。根據(jù)MSBR系統(tǒng)的工藝流程，在空間和時間上可以認(rèn)為系統(tǒng)是按照以下方式進(jìn)行的：原污水厭氧好氧缺氧好氧混合液回流(或沉淀出水)。這種運(yùn)行方式相當(dāng)于兩級A/O系統(tǒng)的串聯(lián)，對除磷十分有利：聚磷微生物經(jīng)過厭氧釋磷后直接進(jìn)入生化效率較高的好氧環(huán)境，聚磷微生物在厭氧池形成的吸磷動力可以充分地得以利用;而在A2/O系統(tǒng)中，厭氧釋磷后要先經(jīng)過生化效率較低的缺氧階段再到好氧階段，會使在厭氧環(huán)境中形成的吸磷動力有所損失。系統(tǒng)中的污泥(排放的剩余污泥除外)可以全部完整地經(jīng)過厭氧好氧環(huán)境

19、，完成磷的厭氧釋放和好氧吸收過程使系統(tǒng)的除磷效率得以提高;而A2/O系統(tǒng)存在混合液回流，這部分污泥未經(jīng)過厭氧狀態(tài)，會降低除磷效率。全部污泥完整地經(jīng)過厭氧好氧環(huán)境，有助于污泥中聚磷微生物的增長富集。系統(tǒng)的回流污泥經(jīng)過了脫HYPERLINKl氮處理，消除了NO-x-N的干擾，使聚磷微生物能夠在絕對厭氧環(huán)境中進(jìn)行聚磷的水解和釋放。從系統(tǒng)的運(yùn)行方式可以看出，脫HYPERLINKl氮作用是通過后置反硝化完成的。但污水經(jīng)過了厭氧、好氧階段的反應(yīng)，有機(jī)物濃度已大為降低，反硝化作用所需的有機(jī)碳源是如何滿足的呢?傳統(tǒng)的反硝化理論顯然難以圓滿解釋這一問題，我們有理由得出這樣的結(jié)論：微生物是利用細(xì)胞內(nèi)儲存的有機(jī)物進(jìn)

20、行了反硝化，即內(nèi)碳源反硝化。利用內(nèi)碳源進(jìn)行反硝化具有很多優(yōu)點(diǎn)：可以取消前置反硝化常見的內(nèi)回流系統(tǒng)，降低能耗，使系統(tǒng)的運(yùn)行更為合理;另外還無需添加碳源。利用內(nèi)碳源進(jìn)行反硝化在國外已有報道，但對其機(jī)理的研究尚處于起步階段，許多問題還有待于進(jìn)一步的研究。MSBR工藝除磷影響因素更新時間：08-7-2415:46MSBR工藝中影響除磷的因素很多，有進(jìn)水COD/P、COD/N、內(nèi)回流比R、曝氣池MLSS等。各因素對TP去除效果的影響程度不同，在選定的影響因素中，進(jìn)水COD/P對MSBR除磷的影響最大，其次是曝氣池MLSS，再次是污泥回流比R，最后是進(jìn)水COD/N，即影響程度的順序為COD/PMLSSRC

21、OD/N。進(jìn)水COD/P對除磷的影響決定系統(tǒng)除磷效果好壞的關(guān)鍵是進(jìn)水水質(zhì)，尤其是進(jìn)水碳磷比。見圖2為進(jìn)水COD400mg/l、NH+3-N40mg/l時進(jìn)水COD/P對除磷的影響。由圖可知，當(dāng)進(jìn)水COD/P為40150，隨著進(jìn)水COD/P的增大，厭氧池基質(zhì)相對增加，VFAs較充足，PAOs釋磷增加，出水TP濃度逐漸降低。COD/P小于100時，出水TP隨COD/P增大減小明顯，但當(dāng)COD/P大于100時，出水TP基本上不再變化。TP去除率在COD/P40100時逐漸增大，當(dāng)COD/P100時去除率逐漸減小。說明當(dāng)COD/P比值增大到一定程度時，有機(jī)底物相對充足，而磷卻處于相對缺乏的狀態(tài)，故磷的

22、去除率不再因COD/P的增大而增大，出水TP濃度下降趨緩。對于COD/P100時去除率下降趨勢，分析其原因是PAOs(聚磷菌)與GAOs(聚糖菌)競爭的結(jié)果。當(dāng)COD/P高時，污泥中的磷濃度就會很低，這種環(huán)境會減少PAOs體內(nèi)多聚磷酸鹽顆粒的含量，但是PAOs在厭氧條件下主要是依靠降解多聚磷酸鹽顆粒來獲得能量以吸收乙酸等基質(zhì)并在體內(nèi)合成PHA，所以PAOs體內(nèi)多聚磷酸鹽顆粒含量的減少就會相應(yīng)地使得體內(nèi)PHA含量降低。在另一方面，由于GAOs不會涉及到多聚磷酸鹽顆粒代謝這一問題，所以它們就不會受到這種環(huán)境條件的制約，因此它們在厭氧條件下就會利用自身體內(nèi)糖原的代謝來獲取能量，吸收PAOs吸收不了的

23、基質(zhì)，并在體內(nèi)合成PHA。在好氧條件下，PAOs就會由于體內(nèi)聚集的PHA的量不斷降低而逐漸降低在污泥中的比例，但GAOs卻可以利用體內(nèi)足夠的PHA來增殖。PAOs比例下降從而導(dǎo)致去除率降低。污泥回流比R對除磷的影響在本實(shí)驗中，R對6池除磷的影響見圖3。在進(jìn)水TP濃度基本維持在34mg/l，COD/P約為100，進(jìn)水COD/N為10，曝氣池MLSS為20003000的情況下，改變MSBR系統(tǒng)的污泥回流比R，出水TP隨R的增大出現(xiàn)先降后升的趨勢。當(dāng)R從0.3增加到0.5，厭氧池中污泥濃度逐漸增加，TP去除率也逐漸增加;繼續(xù)提高污泥回流比，發(fā)現(xiàn)TP去除率急劇下降，說明污泥回流攜帶的硝酸鹽已經(jīng)嚴(yán)重影響

24、了系統(tǒng)對磷的去除。由圖3可知在R為0.5時工藝系統(tǒng)表現(xiàn)出相對最佳的TP出水效果。進(jìn)水COD/N對除磷的影響在本實(shí)驗中，進(jìn)水COD/N對6池MSBR除磷效果的影響如圖4所示。進(jìn)水COD/N對磷的去除影響不是很明顯，隨進(jìn)水COD/N增加，出水TP濃度有緩慢下降的趨勢，當(dāng)COD/N7時，下降趨勢趨于平緩，出水TP穩(wěn)定在1.5mg/l左右。TP去除率在COD/N從3增加到7時增加，COD/N7時趨于穩(wěn)定。與一般脫HYPERLINKl氮除磷工藝要求進(jìn)水COD/N4.3相比，MSBR6池工藝要求更高的進(jìn)水COD/N比，這與MSBR后置反硝化的反硝化方式有關(guān)，后置反硝化使得反硝化碳源不足，所以如果進(jìn)水中N含

25、量太高(COD/N90%，對磷的去除效果更好，出水磷0.5mg/L。2.2濃縮池、預(yù)缺氧池的運(yùn)行HYPERLINKl管理MSBR工藝在厭氧池前設(shè)濃縮池(2單元)和預(yù)缺氧池(3單元)，2單元的沉降作用不僅提高了回流污泥的濃度還將富含硝酸鹽的上清液分離，3單元主要依靠污泥絮體的內(nèi)源反硝化作用，盡HYPERLINKl管該反應(yīng)機(jī)理的研究尚不充分，但實(shí)踐表明其效果顯著(實(shí)測3單元硝酸鹽濃度可達(dá)0.1mg/L以下)。實(shí)際運(yùn)行中需控制3單元的停留時間，若時間過長，硝酸鹽濃度雖可以降得很低，但同時會造成磷的無效釋放，因此在HYPERLINKl管理上需每天監(jiān)測3單元的污泥濃度(保持其濃度是6單元濃度的3倍左右)

26、，經(jīng)常檢測上清液的NO-3-N和TP，并以此為指導(dǎo)調(diào)節(jié)1或7單元至2單元和3單元至4單元的回流比。當(dāng)反硝化不充分時，還可以將2單元的進(jìn)水閥門打開，適度補(bǔ)充外加碳源。2.3缺氧池的運(yùn)行HYPERLINKl管理MSBR工藝設(shè)置缺氧池(5單元)用于好氧池回流液反硝化脫HYPERLINKl氮。由于磷的釋放反應(yīng)和反硝化反應(yīng)競爭碳源(DBOD)，所以實(shí)際運(yùn)行時可根據(jù)進(jìn)水碳源來調(diào)節(jié)運(yùn)行方式。南方某廠進(jìn)水BOD5平均為120mg/L，DBOD5為8090mg/L，不足以同時滿足除磷脫HYPERLINKl氮的需要，運(yùn)行時就需根據(jù)磷的去除情況來調(diào)節(jié)6單元到5單元的回流比，或者停用該回流，將2單元的上清液回流到5單

27、元，這樣既可節(jié)省能耗又可以在滿足磷釋放反應(yīng)需求的基礎(chǔ)上充分利用5單元來脫除硝酸鹽和回收堿度。2.4脫HYPERLINKl氮的運(yùn)行HYPERLINKl管理脫HYPERLINKl氮的效果取決于工藝運(yùn)行條件和進(jìn)水水質(zhì)，進(jìn)水中必須有足夠的堿度進(jìn)行硝化，又須有足夠的碳源完成反硝化。南方某廠進(jìn)水主要為城市生活污水，總堿度為180mg/L左右，可用堿度為150mg/L左右，出水一般要帶走50mg/L左右堿度，因此可供硝化利用的堿度為100mg/L左右。按照GB189182002一級B標(biāo)準(zhǔn)的出水氨HYPERLINKl氮應(yīng)小于8mg/L，則至少要削減27mg/L以上的氨HYPERLINKl氮，由于硝化耗堿量為7

28、.14mg堿度/mgN，所以進(jìn)水堿度不足，對氨HYPERLINKl氮的硝化會造成一定的影響。MSBR工藝設(shè)置了預(yù)缺氧(3單元)、缺氧(5單元)和SBR的缺氧反應(yīng)三個反硝化段，運(yùn)行中可靈活設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，充分利用反硝化作用來回收堿度。若氨HYPERLINKl氮的去除效果不佳，可以適當(dāng)投加純堿(Na2CO3)來馴化污泥，實(shí)踐表明其效果很好，出水氨HYPERLINKl氮可達(dá)到2mg/L以下。2.5泥齡的確定除磷要求泥齡短，脫HYPERLINKl氮則要求泥齡長，因此對于兼有除磷脫HYPERLINKl氮功能的工藝而言，泥齡的確定很重要。MSBR工藝的設(shè)計泥齡為812d，實(shí)際泥齡則需根據(jù)溫度、水質(zhì)、污泥生長

29、速度等因素來具體確定。實(shí)際生產(chǎn)中可基本保持其他運(yùn)行參數(shù)不變，調(diào)節(jié)剩余污泥排放量，考察不同MLSS與除磷脫HYPERLINKl氮的關(guān)系，可以明顯觀察到隨著MLSS的增加(泥齡延長)，出水TP上升而NH3-N下降的趨勢，經(jīng)過多次觀察即可找到既能滿足除磷又能符合脫HYPERLINKl氮要求的最佳泥齡范圍。以南方某廠的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，6單元的MLSS維持在20002500mg/L的范圍內(nèi)，脫HYPERLINKl氮除磷同時達(dá)到較好的效果。3MSBR運(yùn)行HYPERLINKl管理的難點(diǎn)3.1空氣堰的HYPERLINKl管理空氣堰出水是MSBR工藝的一大特色，使MSBR反應(yīng)池始終保持滿水位、恒水位運(yùn)行，反應(yīng)

30、池的容積利用率高。空氣堰對自控的要求比較高，由于SBR單元在交替反應(yīng)和出水，空氣堰必須保證在設(shè)定的周期內(nèi)準(zhǔn)確動作，因此直接關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，是運(yùn)行HYPERLINKl管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。空氣堰需不斷進(jìn)行進(jìn)氣/放氣的操作，即使在不出水時段也需不斷補(bǔ)氣以滿足液位控制要求，因此觸點(diǎn)開關(guān)動作頻繁，需要經(jīng)常檢查和維護(hù)。在空氣堰內(nèi)以氣壓控制液位是通過三根電極實(shí)現(xiàn)的，電極易因表面的絕緣層腐蝕、破損、被纖維狀雜物纏繞等產(chǎn)生誤信號，所以需要定期維護(hù)?？諝庋咦畲蟮膯栴}是容易產(chǎn)生虹吸(尤其是在水量大時)，造成出水水量不均，池面液位變化以致影響回流量，虹吸結(jié)束時造成空氣堰罩的震動等，甚至?xí)斐膳苣?，影響出水水質(zhì)。

31、實(shí)際運(yùn)行中需特別注意這種現(xiàn)象，一旦頻繁發(fā)生，可改變進(jìn)氣方式予以解決。3.2曝氣HYPERLINKl管膜的HYPERLINKl管理可提升式HYPERLINKl曝氣器為曝氣HYPERLINKl管膜的維護(hù)帶來了便利，可將曝氣架提升到池面上進(jìn)行維護(hù)而無需將反應(yīng)池放空。由于曝氣HYPERLINKl管膜表面易長生物膜、被雜物堵塞、破損等可能的原因，都會改變整套HYPERLINKl曝氣器的風(fēng)壓分布，造成出氣不均而影響其曝氣效率，運(yùn)行中需定期根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓值、觀察池面曝氣狀態(tài)等定期檢查維護(hù)曝氣HYPERLINKl管膜。美中不足的是，供氣環(huán)網(wǎng)支口與HYPERLINKl曝氣器進(jìn)氣口之間的軟連接長度不夠，無法將HY

32、PERLINKl曝氣器提升到接近液面的位置來觀察HYPERLINKl管膜的具體運(yùn)行狀況，難以確切找出破損或漏氣的部位。3.3浮渣的HYPERLINKl管理由于MSBR采用空氣堰潛流出水，各單元之間通過底部連通或回流HYPERLINKl泵回流，所以浮渣一旦進(jìn)入系統(tǒng)就富集于池面。設(shè)計上3、4、5、1或7單元都設(shè)置了浮渣收集HYPERLINKl管，但沒有刮渣裝置，僅僅靠水流推動浮渣進(jìn)集渣HYPERLINKl管，效果欠佳。因此對于MSBR工藝應(yīng)選用除渣效果好的細(xì)格柵，在源頭減少浮渣，同時改進(jìn)池面集渣方式并加強(qiáng)池面的保潔工作。4結(jié)語MSBR工藝由于結(jié)合了傳統(tǒng)A/A/O和SBR的優(yōu)點(diǎn)，在污染物去除，尤其是

33、HYPERLINKl氮、磷的同時去除上有較大的優(yōu)勢，出水水質(zhì)優(yōu)且穩(wěn)定。MSBR本身蘊(yùn)涵了多種運(yùn)行調(diào)整的靈活性的同時也對生產(chǎn)HYPERLINKl管理者提出了一定的要求，需吃透其設(shè)計原理才能找到MS2BR的最佳運(yùn)行狀態(tài)。另外，MSBR畢竟是新工藝，運(yùn)行中出現(xiàn)的一些問題也值得總結(jié)，以供設(shè)計、HYPERLINKl管理單位借鑒。鹽田污水處理廠的設(shè)計及運(yùn)行更新時間：08-7-2416:09深圳鹽田污水處理廠設(shè)計總規(guī)模20萬m3/d，分期建設(shè)，近期工程規(guī)模12萬m3/d，已于2001年建成并投入運(yùn)行。廠址位于鹽田港碼頭附近一片填海區(qū)，遠(yuǎn)期總控制用地11.4hm2，近期占地6.33hm2。污水處理采用MSBR

34、工藝，污泥處理采用一體式離心濃縮脫水工藝。一、工程設(shè)計1、設(shè)計水質(zhì)進(jìn)水水質(zhì)BOD5=150mg/L(校核值200mg/L);SS=150mg/L(校核值200mg/V);CODCr=250400mg/L;TN=35mg/L;TP=4mg/L出水排放標(biāo)準(zhǔn)近期工程按污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)一級標(biāo)準(zhǔn)，并考慮了廣東省、深圳市環(huán)保部門的有關(guān)規(guī)定，排放標(biāo)準(zhǔn)為：BOD520mg/L;CODCr60mg/L;SS20mg/L;NH3-N15mg/L;TP0.5mg/L。2、工藝流程鹽田污水處理廠近期工藝流程見圖1所示。3、MSBR系統(tǒng)工作原理本污水廠中心處理構(gòu)筑物為MSBR系統(tǒng)，它擔(dān)負(fù)著降低

35、BOD、SS、除磷脫HYPERLINKl氮的任務(wù)。MSBR即改良型SBR，它實(shí)際是由A2/O工藝與SBR系統(tǒng)串聯(lián)而成，工作原理見圖2。4、主要構(gòu)建筑物工程設(shè)計粗格柵與提升HYPERLINKl泵房粗格柵與提升HYPERLINKl泵房合建。粗格柵井與HYPERLINKl泵坑均分為2格。粗格柵井設(shè)2臺機(jī)械粗格柵，型式為鋼絲繩牽引式，B=1.5m，b=20mm，安裝傾角為80。HYPERLINKl泵坑內(nèi)設(shè)潛水HYPERLINKl泵4臺，3用l備。潛水HYPERLINKl泵Q=0.375m2/s，H=9.00m，N=45kW。細(xì)格柵渠與沉砂池細(xì)格柵渠與沉砂池合建，土建按20萬m3/d規(guī)模設(shè)計，設(shè)備按12

36、萬m3/d規(guī)模安裝。細(xì)格柵渠共4條柵渠，近期在2條柵渠中安裝細(xì)格柵。采用回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵，B=1.2m，b=5mm，安裝傾角=75，柵前水深1.5m，過柵流速v=0.88m/s。沉砂池采用360比氏沉砂池，直徑6.1m，共2座。MSBR系統(tǒng)MSBR系統(tǒng)包括7個單元，7個單元組合成1座矩形池，單座池設(shè)計規(guī)模4104m3/d，尺寸66.9m57.8m6.9(8.9)m，它由回流污泥濃縮池(2#單元)、缺氧池(3#單元)、厭氧池(4#單元)、缺氧厭氧池(5#單元)、好氧池(6#單元)、2個SBR池(1#單元、7#單元)組成。單座MSBR系統(tǒng)水力停留時間HTR=14.31h。各單元分配見表1。消毒接觸池接

37、觸池近期建1座，停留時間為32min。加氯點(diǎn)設(shè)在接觸池前的閥門井內(nèi)，氯水與處理后污水在HYPERLINKl管道中混合后進(jìn)入接觸池充分接觸消毒。鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房土建按遠(yuǎn)期設(shè)計規(guī)模一次建成，設(shè)備分期安裝。近期安裝5臺離心鼓風(fēng)機(jī)，單臺風(fēng)機(jī)Q=162.5m3/min，H=7.5mH2O，N=250kW，V=380V，調(diào)整范圍45%100%。加藥、加氯間加藥間和加氯間為合建式建筑物。加藥間為污水除磷加藥服務(wù)，化學(xué)藥劑采用FeSO4，F(xiàn)eSO4產(chǎn)品純度以90%計，溶解度按15%計，近期(12萬m3/d)純：FeSO4設(shè)計投加量1474kg/d，商品FeSO4設(shè)計投加量1638kg/d。加藥間內(nèi)設(shè)計有2套溶

38、藥池、吸液池，每座池內(nèi)設(shè)N=4.0kW攪拌器1臺，藥液采用HYPERLINKl計量HYPERLINKl泵投加，近期共設(shè)4臺HYPERLINKl泵(3用1備)，Q=167L/h，H=0.3MPa。加氯間為加氯系統(tǒng)服務(wù)，藥劑采用液氯，投氯量10mg/L。污泥濃縮脫水間污泥濃縮脫水間土建按遠(yuǎn)期設(shè)計規(guī)模一次建成，設(shè)備分期安裝，平面尺寸36.0m15.0m8.0m。近期設(shè)計干泥量15.6tDs/d，進(jìn)泥含固率0.8%，出泥含固率22%。近期安裝3臺一體式濃縮、脫水離心機(jī)，Q=40m3/h，N主機(jī)=75kw，N副機(jī)=15kw。軟弱地基處理設(shè)計本污水廠場地是經(jīng)海域填土形成的陸地，除上部為填土外，下臥軟弱土層

39、有淤泥及細(xì)砂層，淤泥層厚0.57.0m，天然含水量59.6%10l%，孔隙比1.671.90，細(xì)砂層厚0.78.5m，天然含水量為11.5%37.0%，孔隙比0.441.02，軟弱土層總厚度為0.78.90m，細(xì)砂層具輕微中等液化性，同時場地地下水對鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋砼中的鋼筋具有中強(qiáng)腐蝕性。本場地地基條件較差，經(jīng)過大量的研究及調(diào)查工作后，對大型水池MSBR池采用了經(jīng)濟(jì)、可靠的端擴(kuò)錨筋碎石樁進(jìn)行地基處理，該樁型是一種三合一的復(fù)合樁處理地基液化以及滿足構(gòu)筑物承載力和抗浮力要求的新方法。根據(jù)MSBR池的承載力要求，采用擠密碎石樁和端擴(kuò)加錨筋碎石樁復(fù)合樁型并按等腰三角形布置，擠密碎石樁和端擴(kuò)加錨筋碎石樁樁

40、徑均為de=500mm，單樁截面積Ad=0.196m2，單樁加固面積A=2.25m2，其面積置換率m=8.7%，端擴(kuò)加錨筋碎石樁由抗拔錨固頭(夯擴(kuò)頭)、抗拔鋼筋及碎石樁三部分組成。端擴(kuò)加錨筋碎石樁錨筋采用增加腐蝕余量及防腐涂層厚度的方法來提高抗腐蝕能力，滿足端擴(kuò)加錨筋碎石樁設(shè)計基準(zhǔn)期50年的要求。二、設(shè)計特點(diǎn)針對本工程用地緊張的實(shí)際情況在國內(nèi)首次采用了MSBR工藝，該工藝集約程度高、占地省、工藝新穎、先進(jìn)、可靠。在國內(nèi)首次在生化池系統(tǒng)內(nèi)采用了浮筒式攪拌器、可升降HYPERLINKl曝氣器及空氣出水堰等新型設(shè)備，這些設(shè)備先進(jìn)且維修方便，可以在MSBR一系統(tǒng)不停產(chǎn)的情況下進(jìn)行設(shè)備檢修和維護(hù)。在MS

41、BR系統(tǒng)中設(shè)置了回流污泥濃縮池，濃縮后污泥流入?yún)捬醭?，上清液直接流至好氧池或缺氧池，這樣避免了濃縮污泥中硝酸鹽對厭氧池釋磷的影響，強(qiáng)化了系統(tǒng)生物除磷功能，此回流污泥濃縮技術(shù)屬美國專利技術(shù)。MSBR系統(tǒng)具有多種運(yùn)行模式，根據(jù)進(jìn)、出水水質(zhì)可按倒置A/A/O工藝或五段式bardenpho工藝或改良A/A/O工藝靈活運(yùn)行，目前按改良A/A/O工藝運(yùn)行，出水水質(zhì)良好。根據(jù)污水廠軟弱地基且細(xì)砂層液化問題嚴(yán)重的情況經(jīng)過多方案研究在國內(nèi)率先采用了經(jīng)濟(jì)可靠且施工方便的端擴(kuò)錨筋碎石樁地基處理技術(shù)，很好地解決了大型水池地基承載力及抗拔力，同時也解決了淤泥質(zhì)細(xì)砂層的液化問題。三、運(yùn)行效果及達(dá)標(biāo)情況1、運(yùn)行效果鹽田污水廠2005年112月平均出水水質(zhì)見表2。從表中看出平均進(jìn)水BOD5、SS、CODCr、NH3-N、TN、TP等值有些時間超過設(shè)計值，但出水水質(zhì)較穩(wěn)定且優(yōu)于設(shè)計值。2、達(dá)標(biāo)效果鹽田污水廠投產(chǎn)運(yùn)行6年多以來，運(yùn)行正常，出水水質(zhì)優(yōu)于設(shè)計水質(zhì)完全達(dá)到城鎮(zhèn)污水廠污染物排放(GB18918-2002)中的一級B標(biāo)準(zhǔn)要求，部分指標(biāo)還達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)要求。四、工程設(shè)計、運(yùn)行經(jīng)驗總結(jié)1、沉砂池的選擇通過運(yùn)行證明，Piste式沉