MBR與其它工藝對(duì)比

1、一、MBR工藝MBR又稱(chēng)膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor），是一種由膜分離單元與生物處理單 元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。膜生物反應(yīng)器主要由膜分離組件及生物反應(yīng)器兩部分組成。通常提到的膜生物反應(yīng) 器實(shí)際上是三類(lèi)反應(yīng)器的總稱(chēng)： 曝氣膜生物反應(yīng)器；萃取膜生物反應(yīng)器；固液分離型 膜生物反應(yīng)器（簡(jiǎn)稱(chēng) MBR ）。固液分離型膜生物反應(yīng)器（簡(jiǎn)稱(chēng) MBR ）是在水處理領(lǐng)域中研究得最為廣泛深入 的一類(lèi)膜 -生物反應(yīng)器，是一種用膜分離過(guò)程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技 術(shù)。在傳統(tǒng)的廢水生物處理技術(shù)中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效 率依賴(lài)于活性污泥的沉降性能，沉降性越

2、好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝 氣池的運(yùn)行狀況，改善污泥沉降性必須嚴(yán)格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用 范圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在 1.53.5g/L 左右，從而限制了生化反應(yīng)速率。水力停留時(shí)間（HRT ）與污泥齡（SRT）相互依賴(lài)， 提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥， 其處置費(fèi)用占污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的25%40%。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污 泥膨脹現(xiàn)象，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化。針對(duì)上述問(wèn)題，MBR將分離工程中的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)廢水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合， 大大提高了固

3、液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌 （特別是 優(yōu)勢(shì)菌群）的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速率。同時(shí)，通過(guò)降低F/M比減少剩余污泥產(chǎn)生量（甚 至為零），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問(wèn)題。1、與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比， MBR 具有以下主要特點(diǎn)：1.1、出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定由于膜的高效分離作用，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈， 懸浮物和 濁度接近于零，細(xì)菌和病毒被大幅去除 ，出水水質(zhì)優(yōu)于建設(shè)部頒發(fā)的生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) （ CJ25.1-89 ），可以直接作為非飲用市政雜用水進(jìn)行回用。同時(shí)，膜分離也使 微生物被完全被截流在生物反應(yīng)器內(nèi)， 使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持

4、較高的 微生物濃度，不但提高了反應(yīng)裝置對(duì)污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質(zhì)，同時(shí) 反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水負(fù)荷（水質(zhì)及水量）的各種變化具有很好的適應(yīng)性，耐沖擊負(fù)荷，能夠穩(wěn)定獲 得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。1.2剩余污泥產(chǎn)量少該工藝可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低（理論上可以實(shí)現(xiàn)零污 泥排放），降低了污泥處理費(fèi)用。1.3、占地面積小，不受設(shè)置場(chǎng)合限制 生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積大大節(jié)?。辉摴に嚵鞒毯?jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省，不受設(shè)置場(chǎng)所限制，適合于任何場(chǎng)合，可做成地面 式、半地下式和地下式。1.4、可去除氨氮及難降解有機(jī)物 由于微生物被完全截流在生物反應(yīng)

5、器內(nèi)，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留生長(zhǎng)，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時(shí)，可增長(zhǎng)一些難降解的有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí) 間，有利于難降解有機(jī)物降解效率的提高。1.5、操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制該工藝實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間（ HRT ）與污泥停留時(shí)間（ SRT ）的完全分離，運(yùn)行控 制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實(shí)現(xiàn)裝備化的新技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制，從而使操 作管理更為方便。1.6、易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造 該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級(jí)污水處理廠出水深度處 理（從而實(shí)現(xiàn)城市污水的大量回用）等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。2、膜生物反應(yīng)器存在的不足主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)

6、方面：2.1、膜造價(jià)高，使膜 - 生物反應(yīng)器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝；2.2、膜污染容易出現(xiàn)，給操作管理帶來(lái)不便；2.3、能耗高：首先 MBR 泥水分離過(guò)程必須保持一定的膜驅(qū)動(dòng)壓力，其次是 MBR 池中 MLSS 濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強(qiáng)度，還有為了加大膜通量、 減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比傳統(tǒng)的生物處理工藝高。MBR 的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)入 90 年代中后期，膜生物反應(yīng)器在國(guó)外已進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段。加拿大 Zenon 公 司首先推出了超濾管式膜 -生物反應(yīng)器，并將其應(yīng)用于城市污水處理。為了節(jié)約能耗，該公 司又開(kāi)發(fā)了浸入式中空纖維膜組件，

7、其開(kāi)發(fā)出的膜 -生物反應(yīng)器已應(yīng)用于美國(guó)、德國(guó)、法國(guó) 和埃及等十多個(gè)地方，規(guī)模從 380m 3 /d 至 7600m 3 /d 。日本三菱人造絲公司也是世界上 浸入式中空纖維膜的知名提供商，其在 MBR 的應(yīng)用方面也積累了多年的經(jīng)驗(yàn)，在日本以 及其他國(guó)家建有多項(xiàng)實(shí)際 MBR 工程。日本 Kubota 公司是另一個(gè)在膜-生物反應(yīng)器實(shí)際 應(yīng)用中具有競(jìng)爭(zhēng)力的公司，它所生產(chǎn)的板式膜具有流通量大、耐污染和工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。國(guó) 內(nèi)一些研究者及企業(yè)也在 MBR 實(shí)用化方面進(jìn)行著嘗試。3、膜生物反應(yīng)器已應(yīng)用于以下領(lǐng)域：3.1、城市污水處理及建筑中水回用3.2、工業(yè)廢水處理90 年代以來(lái)， MBR 的處理對(duì)象不斷拓

8、寬，除中水回用、糞便污水處理以外， MBR 在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用也得到了廣泛關(guān)注，如處理食品工業(yè)廢水、水產(chǎn)加工廢水、養(yǎng)殖廢 水、化妝品生產(chǎn)廢水、染料廢水、石油化工廢水，均獲得了良好的處理效果。90年代初， 美國(guó)在Ohio建造了一套用于處理某汽車(chē)制造廠的工業(yè)廢水的 MBR系統(tǒng)，處理規(guī)模為 151m 3 /d,該系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷達(dá)6.3kgCOD/m 3 d， COD去除率為94%,絕大部分的油 與油脂被降解。在荷蘭,一脂肪提取加工廠采用傳統(tǒng)的氧化溝污水處理技術(shù)處理其生產(chǎn)廢水， 由于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，結(jié)果導(dǎo)致污泥膨脹，污泥難以分離，最后采用Zenon的膜組件代替 沉淀池，運(yùn)行效果良好。3.3、微污染

9、飲用水凈化隨著氮肥與殺蟲(chóng)劑在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用， 飲用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期開(kāi)發(fā)出同時(shí)具有生物脫氮、吸附殺蟲(chóng)劑、去除濁度功 能的 MBR 工藝， 1995 年該公司在法國(guó)的 Douchy 建成了日產(chǎn)飲用水 400m 3 的工廠。 出水中氮濃度低于O.1mgNO 2 /L,殺蟲(chóng)劑濃度低于0.02 “ g/L3.4、糞便污水處理糞便污水中有機(jī)物含量很高，傳統(tǒng)的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度，固液分離不 穩(wěn)定，影響了三級(jí)處理效果。 MBR 的出現(xiàn)很好地解決了這一問(wèn)題，并且使糞便污水不經(jīng) 稀釋而直接處理成為可能。日本已開(kāi)發(fā)出被稱(chēng)之為 NS 系統(tǒng)

10、的屎尿處理技術(shù)，最核心部分是平板膜裝置與好氧高 濃度活性污泥生物反應(yīng)器組合的系統(tǒng)。 NS 系統(tǒng)于 1985 年在日本琦玉縣越谷市建成，生產(chǎn) 規(guī)模為10kL/d ,1989年又先后在長(zhǎng)崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設(shè)施。NS系統(tǒng)中的平板膜每組約0.4m 2共幾十組并列安裝，做成能自動(dòng)打開(kāi)的框架裝置，并能自動(dòng)沖洗。 膜材料為截流分子量20000的聚砜超濾膜。反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度保持在1500018000mg/L范 圍內(nèi)。到 1994 年，日本已有 1200 多套 MBR 系統(tǒng)用于處理 4000 多萬(wàn)人的糞便污水。3.5、土地填埋場(chǎng) / 堆肥滲濾液處理土地填埋場(chǎng) / 堆肥滲濾液含有高濃度的污染物，其水質(zhì)和

11、水量隨氣候條件與操作運(yùn)行 條件的變化而變化。 MBR 技術(shù)在 1994年前就被多家污水處理廠用于該種污水的處理。通 過(guò)MBR與RO技術(shù)的結(jié)合，不僅能去除SS、有機(jī)物和氮，而且能有效去除鹽類(lèi)與重金 屬。最近美國(guó)Envirogen公司開(kāi)發(fā)出一種MBR用于土地填埋場(chǎng)滲濾液的處理，并在新澤 西建成一個(gè)日處理能力為40萬(wàn)加侖（約1500m 3 /d）的裝置，在2000年底投入運(yùn)行。該 種MBR使用一種自然存在的混合菌來(lái)分解滲濾液中的烴和氯代化合物，其處理污染物的 濃度為常規(guī)廢水處理裝置的50100倍。能達(dá)到這一處理效果的原因是，MBR能夠保 留高效細(xì)菌并使細(xì)菌濃度達(dá)到 50 000g/L 。在現(xiàn)場(chǎng)中試中

12、，進(jìn)液 COD 為幾百至 40 000mg/L ，污染物的去除率達(dá) 90% 以上。國(guó)內(nèi)外 MBR 主要應(yīng)用領(lǐng)域及相應(yīng)百分比率：污水類(lèi)型 所占百分比率（%） 污水類(lèi)型 所占百分比率（%）工業(yè)污水 27家庭污水 27城市污水 12建筑污水 24垃圾 94、MBR 發(fā)展前瞻4.1、MBR 應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域和方向現(xiàn)有城市污水處理廠的更新升級(jí)，特別是出水水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)或處理流量劇增而占地面積 無(wú)法擴(kuò)大的水廠。無(wú)排水管網(wǎng)系統(tǒng)的小區(qū)，如居民點(diǎn)、旅游度假區(qū)、風(fēng)景區(qū)等。有污水回用需求的地區(qū)或場(chǎng)所，如賓館、洗車(chē)業(yè)、客機(jī)、流動(dòng)廁所等充分發(fā)揮MBR占 地面積小、設(shè)備緊湊、自動(dòng)控制、靈活方便的特點(diǎn)。高濃度、有毒、難降解工業(yè)

13、廢水處理。如造紙、制糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行業(yè)， 是一種普遍的點(diǎn)源污染。 MBR 可以對(duì)這些常規(guī)處理工藝無(wú)法達(dá)標(biāo)的廢水進(jìn)行有效的處理， 并實(shí)現(xiàn)回用。垃圾填埋廠滲濾液的處理及回用。 小規(guī)模污水廠（站）的應(yīng)用。膜技術(shù)的特點(diǎn)十分適合處理小規(guī)模污水。4.2、MBR 未來(lái)的研究重點(diǎn)如下膜污染的機(jī)理及防治。MBR 工藝流程形式及運(yùn)行條件的優(yōu)化。MBR 污泥產(chǎn)率與運(yùn)行條件的關(guān)系，以合理減少污泥產(chǎn)量，降低污泥處理費(fèi)用。MBR生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的代謝特性及其對(duì)出水水質(zhì)、污泥活性等的影響，從而確定 適宜的微生物生長(zhǎng)及代謝條件。MBR 工藝經(jīng)濟(jì)性研究。在目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、膜產(chǎn)品供應(yīng)狀況和規(guī)范設(shè)計(jì)要求的 條

14、件下， MBR 用于污水處理的最大經(jīng)濟(jì)流量的確定。二、SBR工藝SBR 是序列間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process )的 簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱(chēng)序批式活性污泥法。SBR與傳統(tǒng)污水處理工藝不同,SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方 式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征 是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物 降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。正是SBR工藝這些特殊性使其具

15、有以下： 優(yōu)點(diǎn)SBR1、理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)， 凈化效果好。2、運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。3、耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有 機(jī)污物的沖擊。4、工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。5、處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。6、反應(yīng)池內(nèi)存在 DO、 BOD5 濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。8、脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫

16、氮 除磷效果。9、工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無(wú)二沉池、污泥回 流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。缺點(diǎn)1、自動(dòng)化控制要求高。2、排水時(shí)間短(間歇排水時(shí))，并且排水時(shí)要求不攪動(dòng)沉淀污泥層，因而需要專(zhuān)門(mén)的排 水設(shè)備(潷水器)，且對(duì)潷水器的要求很高。3、后處理設(shè)備要求大：如消毒設(shè)備很大，接觸池容積也很大，排水設(shè)施如排水管道也 很大。4、潷水深度一般為12m，這部分水頭損失被白白浪費(fèi)，增加了總揚(yáng)程。5、由于不設(shè)初沉池，易產(chǎn)生浮渣，浮渣問(wèn)題尚未妥善解決。SBR 系統(tǒng)的適用范圍由于上述技術(shù)特點(diǎn)，SBR系統(tǒng)進(jìn)一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術(shù)條件,B

17、R 系統(tǒng)更適合以下情況：中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機(jī)物，還 要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營(yíng)養(yǎng)化。水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進(jìn)行物化處理，不需要增加設(shè)施，便 于水的回收利用。用地緊張的地方。對(duì)已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點(diǎn)源污染的治理。三、氧化溝氧化溝又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。 因?yàn)槲鬯突钚晕勰嘣谄貧馇乐胁粩嘌h(huán)流動(dòng)，因此有人稱(chēng)其為“循環(huán)曝氣池”、“無(wú)終端 曝氣池”。氧化溝

18、的水力停留時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)。氧化溝（0 xidation Ditch）污水處理的整個(gè)過(guò)程如進(jìn)水、曝氣、沉淀、污泥穩(wěn)定和出水等全 部集中在氧化溝內(nèi)完成，最早的氧化溝不需另設(shè)初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流設(shè)備。 后來(lái)處理規(guī)模和范圍逐漸擴(kuò)大，它通常采用延時(shí)曝氣，連續(xù)進(jìn)出水，所產(chǎn)生的微生物污泥在 污水曝氣凈化的同時(shí)得到穩(wěn)定，不需設(shè)置初沉池和污泥消化池，處理設(shè)施大大簡(jiǎn)化。不僅各 國(guó)環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)非常重視，而且世界衛(wèi)生組織WHO）也非常重視。在美國(guó)已建成的污水處 理廠有幾百座，歐洲已有上千座。在我國(guó)，氧化溝技術(shù)的研究和工程實(shí)踐始于上一世紀(jì) 70 年代，氧化溝工藝以其經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的突

19、出優(yōu)勢(shì)已成為中小型城市污水廠的首選工藝。以下為一般氧化溝法的主要設(shè)計(jì)參數(shù)：水力停留時(shí)間：1040小時(shí)；污泥齡：一般大于20天；有機(jī)負(fù)荷： 0.050.15kgB0D5/（kgMLSS.d）；容積負(fù)荷： 0.20.4kgB0D5/（m3.d）；活性污泥濃度： 20006000mg/l；溝內(nèi)平均流速： 0.30.5m/s。1、氧化溝的技術(shù)特點(diǎn)：氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池（Cintinuous Loop Reator，簡(jiǎn)稱(chēng)CLR）作生物反應(yīng)池，混合 液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進(jìn)行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時(shí)曝氣條件下使用。氧化 溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而

20、使被攪動(dòng) 的液體在閉合式渠道中循環(huán)。氧化溝一般由溝體、曝氣設(shè)備、進(jìn)出水裝置、導(dǎo)流和混合設(shè)備組成，溝體的平面形狀一 般呈環(huán)形，也可以是長(zhǎng)方形、 L 形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。氧化溝法由于具有較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間，較低的有機(jī)負(fù)荷和較長(zhǎng)的污泥齡。因此相比傳 統(tǒng)活性污泥法，可以省略調(diào)節(jié)池，初沉池，污泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能 保證較好的處理效果，這主要是因?yàn)榍擅罱Y(jié)合了 CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，是式 氧化溝具有獨(dú)特水力學(xué)特征和工作特性：1）氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點(diǎn)，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化 溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點(diǎn)的再上游點(diǎn)安排出流

21、。入流通過(guò)曝氣區(qū)在循環(huán)中很好的被 混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續(xù)循環(huán)。這樣，氧化溝在短期內(nèi)（如一個(gè)循環(huán)）呈推流 狀態(tài)，而在長(zhǎng)期內(nèi)（如多次循環(huán)）又呈混合狀態(tài)。這兩者的結(jié)合，即使入流至少經(jīng)歷一個(gè)循 環(huán)而基本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數(shù)而提高了緩沖能力。同時(shí)為了防止污泥沉積， 必須保證溝內(nèi)足夠的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在溝內(nèi)的停留時(shí)間又較長(zhǎng)， 這就要求溝內(nèi)由較大的循環(huán)流量（一般是污水進(jìn)水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍），進(jìn)入溝內(nèi)污水 立即被大量的循環(huán)液所混合稀釋?zhuān)虼搜趸瘻舷到y(tǒng)具有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，對(duì)不易降解 的有機(jī)物也有較好的處理能力。2）氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，

22、特別適用于硝化反硝化生物處理工藝。氧化 溝從整體上說(shuō)又是完全混合的，而液體流動(dòng)卻保持著推流前進(jìn)，其曝氣裝置是定位的，因此， 混合液在曝氣區(qū)內(nèi)溶解氧濃度是上游高，然后沿溝長(zhǎng)逐步下降，出現(xiàn)明顯的濃度梯度，到下 游區(qū)溶解氧濃度就很低，基本上處于缺氧狀態(tài)。氧化溝設(shè)計(jì)可按要求安排好氧區(qū)和缺氧區(qū)實(shí) 現(xiàn)硝化反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過(guò)反硝化 補(bǔ)充硝化過(guò)程中消耗的堿度。這些有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過(guò)程中需要投加的化 學(xué)藥品數(shù)量。3）氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)，液體混合和污泥絮凝。傳統(tǒng) 曝氣的功率密度一般僅為20 30瓦/米3,平均速度梯度G大于

23、100秒一1。這不僅有利于 氧的傳遞和液體混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥顆粒。當(dāng)混合液經(jīng)平穩(wěn)的輸送區(qū)到達(dá) 好氧區(qū)后期,平均速度梯度 G 小于 30 秒1,污泥仍有再絮凝的機(jī)會(huì),因而也能改善污泥 的絮凝性能。4）氧化溝的整體功率密度較低,可節(jié)約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平 均流速，對(duì)于維持循環(huán)僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統(tǒng)以低得多 的整體功率密度來(lái)維持混合液流動(dòng)和活性污泥懸浮狀態(tài)。據(jù)國(guó)外的一些報(bào)道，氧化溝比常規(guī) 的活性污泥法能耗降低 20%30%。另外，據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料顯示，與其他污水生物處理方法相比，氧化溝具有處理流程簡(jiǎn) 單，超作管理方便；出水水質(zhì)好，工藝

24、可靠性強(qiáng)；基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。傳統(tǒng)氧化溝的脫氮，主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，使溝中 產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而達(dá)到脫氮的目的。其最大的優(yōu)點(diǎn)是在不外加碳源的情 況下在同一溝中實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和總氮的去除，因此是非常經(jīng)濟(jì)的。但在同一溝中好氧區(qū)與缺氧 區(qū)各自的體積和溶解氧濃度很難準(zhǔn)確地加以控制，因此對(duì)除氮的效果是有限的，而對(duì)除磷幾 乎不起作用。另外，在傳統(tǒng)的單溝式氧化溝中，微生物在好氧缺氧好氧短暫的經(jīng)常性的 環(huán)境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于最佳的生長(zhǎng)代謝環(huán)境中，由此也影響單位體 積構(gòu)筑物的處理能力。2、氧化溝缺點(diǎn)盡管氧化溝具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)

25、、除磷脫氮效率高、污泥易穩(wěn)定、能 耗省、便于自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)。但是，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，仍存在一系列的問(wèn)題。1、污泥膨脹問(wèn)題當(dāng)廢水中的碳水化合物較多， N、P 含量不平衡， pH 值偏低，氧化溝中污泥負(fù)荷過(guò)高， 溶解氧濃度不足，排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹；非絲狀菌性污泥膨脹主要發(fā)生在廢 水水溫較低而污泥負(fù)荷較高時(shí)。微生物的負(fù)荷高，細(xì)菌吸取了大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，由于溫度低， 代謝速度較慢，積貯起大量高粘性的多糖類(lèi)物質(zhì)，使活性污泥的表面附著水大大增加， SVI 值很高，形成污泥膨脹。針對(duì)污泥膨脹的起因，可采取不同對(duì)策：由缺氧、水溫高造成的，可加大曝氣量或降低 進(jìn)水量以減輕負(fù)荷，或適當(dāng)降低MLSS（

26、控制污泥回流量），使需氧量減少；如污泥負(fù)荷過(guò)高， 可提高M(jìn)LSS,以調(diào)整負(fù)荷，必要時(shí)可停止進(jìn)水，悶曝一段時(shí)間；可通過(guò)投加氮肥、磷肥， 調(diào)整混合液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡（BOD5： N： P=100： 5： 1）； pH值過(guò)低，可投加石灰調(diào)節(jié)； 漂白粉和液氯（按干污泥的 0.3%0.6%投加），能抑制絲狀菌繁殖，控制結(jié)合水性污泥膨脹11。2、泡沫問(wèn)題由于進(jìn)水中帶有大量油脂，處理系統(tǒng)不能完全有效地將其除去，部分油脂富集于污泥中， 經(jīng)轉(zhuǎn)刷充氧攪拌，產(chǎn)生大量泡沫；泥齡偏長(zhǎng)，污泥老化，也易產(chǎn)生泡沫。用表面噴淋水或除 沫劑去除泡沫，常用除沫劑有機(jī)油、煤油、硅油，投量為0.51.5mg/L。通過(guò)增加曝氣池污 泥濃

27、度或適當(dāng)減小曝氣量，也能有效控制泡沫產(chǎn)生。當(dāng)廢水中含表面活性物質(zhì)較多時(shí)，易預(yù) 先用泡沫分離法或其他方法去除。另外也可考慮增設(shè)一套除油裝置。但最重要的是要加強(qiáng)水 源管理，減少含油過(guò)高廢水及其它有毒廢水的進(jìn)入。3、污泥上浮問(wèn)題當(dāng)廢水中含油量過(guò)大，整個(gè)系統(tǒng)泥質(zhì)變輕，在操作過(guò)程中不能很好控制其在二沉池的停 留時(shí)間，易造成缺氧，產(chǎn)生腐化污泥上??；當(dāng)曝氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在池中發(fā)生高度硝化作用，使 硝酸鹽濃度高，在二沉池易發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氮?dú)?，使污泥上浮；另外，廢水中含油量 過(guò)大，污泥可能挾油上浮。發(fā)生污泥上浮后應(yīng)暫停進(jìn)水，打碎或清除污泥，判明原因，調(diào)整操作。污泥沉降性差， 可投加混凝劑或惰性物質(zhì)，改善沉淀性

28、；如進(jìn)水負(fù)荷大應(yīng)減小進(jìn)水量或加大回流量；如污泥 顆粒細(xì)小可降低曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速；如發(fā)現(xiàn)反硝化，應(yīng)減小曝氣量，增大回流或排泥量；如發(fā)現(xiàn)污 泥腐化，應(yīng)加大曝氣量，清除積泥，并設(shè)法改善池內(nèi)水力條件。4、流速不均及污泥沉積問(wèn)題 在氧化溝中，為了獲得其獨(dú)特的混合和處理效果，混合液必須以一定的流速在溝內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。一般認(rèn)為，最低流速應(yīng)為0.15m/s，不發(fā)生沉積的平均流速應(yīng)達(dá)到0.30.5m/s。氧化 溝的曝氣設(shè)備一般為曝氣轉(zhuǎn)刷和曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)刷的浸沒(méi)深度為250300mm，轉(zhuǎn)盤(pán)的浸沒(méi)深 度為480 530mm。與氧化溝水深（3.03.6m）相比，轉(zhuǎn)刷只占了水深的1/101/12，轉(zhuǎn)盤(pán)也 只占了 1/61/7，因此

29、造成氧化溝上部流速較大（約為0.81.2m，甚至更大），而底部流速 很小（特別是在水深的 2/3 或 3/4 以下，混合液幾乎沒(méi)有流速），致使溝底大量積泥（有時(shí) 積泥厚度達(dá)1.0m），大大減少了氧化溝的有效容積，降低了處理效果，影響了出水水質(zhì)。加裝上、下游導(dǎo)流板是改善流速分布、提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。上游 導(dǎo)流板安裝在距轉(zhuǎn)盤(pán)（轉(zhuǎn)刷）軸心4.0 處（上游），導(dǎo)流板高度為水深的 1/51/6，并垂直于 水面安裝；下游導(dǎo)流板安裝在距轉(zhuǎn)盤(pán)（轉(zhuǎn)刷）軸心3.0m處。導(dǎo)流板的材料可以用金屬或玻 璃鋼，但以玻璃鋼為佳。導(dǎo)流板與其他改善措施相比，不僅不會(huì)增加動(dòng)力消耗和運(yùn)轉(zhuǎn)成本， 而且還能夠較大幅度地提高充氧能力和理論動(dòng)力效率。另外，通過(guò)在曝氣機(jī)上游設(shè)置水下推動(dòng)器也可以對(duì)曝氣轉(zhuǎn)刷底部低速區(qū)的混合液循環(huán)流 動(dòng)起到積極推動(dòng)作用，從而解決氧化溝底部流速低、污泥沉積的問(wèn)題。設(shè)置水下推動(dòng)器專(zhuān)門(mén) 用于推動(dòng)混合液可以使氧化溝的運(yùn)行方式更加靈活，這對(duì)于節(jié)約能源、提高效率具有十分重 要的意義。5、導(dǎo)致有較多的大腸桿菌散發(fā)到空氣中，引發(fā)了毒黃瓜的事件。6、對(duì)于BOD較小的水質(zhì)完全沒(méi)有處理能力。四、AAO法AAO法又稱(chēng)A2O法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱(chēng)（厭氧-缺氧-好 氧法）