新型污水處理 新型污水處理 

——

MSBR 

目前污水處理工藝的發(fā)展趨勢(shì)是流程簡(jiǎn)潔、控制靈活、單元操作簡(jiǎn)單以及節(jié)約用地的一體

化工藝流程，

MSBR(

改良型

SBR)

工藝在目前被認(rèn)為是、集約化程度zui高的污水處理工

藝。從系統(tǒng)的可靠性、土建工程量、總裝機(jī)容量、節(jié)能、降低運(yùn)行成本和節(jié)約用地等多方面

來(lái)看，均具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

目前

MSBR

系統(tǒng)主要在北美和南美應(yīng)用，韓國(guó)漢城正在建造亞洲*座采用該工藝的污

水處理廠。我國(guó)僅有上海市為了合流污水處理廠的建設(shè)，對(duì)

MSBR

工藝進(jìn)行了小試及中試，

而深圳市鹽田污水處理廠將是國(guó)內(nèi)建設(shè)的首座采用此工藝的城市污水處理廠。

本文擬對(duì)

MSBR

系統(tǒng)的原理、運(yùn)行方式及特點(diǎn)等作一介紹。

1 

工作原理

MSBR

系統(tǒng)的運(yùn)行原理如下：污水進(jìn)入?yún)捬醭?，回流活性污泥中的聚磷菌在此進(jìn)行充分放

磷，然后混合液進(jìn)入缺氧池進(jìn)行反硝化。反硝化后的污水進(jìn)入好氧池，有機(jī)物被好氧降解、

活性污泥充分吸磷后再進(jìn)入起沉淀作用的

SBR

池，澄清后污水排放。此時(shí)另一邊的

SBR

在

1.5Q

回流量的條件下進(jìn)行反硝化、硝化，或進(jìn)行靜置預(yù)沉?；亓魑勰嗍?入濃縮池進(jìn)行濃

縮，上清液直接進(jìn)入好氧池，而濃縮污泥則進(jìn)入缺氧池。這樣，一方面可以進(jìn)行反硝化，另

一方面可先消耗掉回流濃縮污泥中的溶解氧和硝酸鹽，為隨后進(jìn)行的缺氧放磷提供更為有利

的條件。在好氧池與缺氧池之間有

1.5Q

的回流量，以便進(jìn)行充分的反硝化。

由其工作原理可以看出，

MSBR

是同時(shí)進(jìn)行生物除磷及生物脫氮的污水處理工藝。

在工程實(shí)踐中，通常將整個(gè)

MSBR

設(shè)計(jì)成為一座矩形池，

并分為不同的單元，各單元起

著不同的作用。

單元

1

和

7

的功能是相同的，均起著好氧氧化、缺氧反硝化、預(yù)沉淀和沉淀作用；單元

2

是

污泥濃縮池，被濃縮的活性污泥進(jìn)入單元

3

，上清液

(

富含硝酸鹽

)

則進(jìn)入單元

6(

也可以進(jìn)入

單元

5)

；單元

3

是缺氧池，除回流活性污泥中溶解氧在本單元中被消耗外，回流活性污泥中

的硝酸鹽也被微生物的自身氧化所消耗；

單元

4

是厭氧池，

原污水由本單元進(jìn)入

MSBR

系統(tǒng)，

回流的濃縮污泥在本單元中利用原污水中的快速降解有機(jī)物完成磷的釋放；

單元

5

是缺氧池，

污水與由曝氣單元

6

回流至此的混合液混合，完成生物脫氮過程；單元

6

是好氧池，其作用

是氧化有機(jī)物并對(duì)污水進(jìn)行充分的硝化，讓聚磷菌在本單元中過量吸磷。

由此可以看出，

MSBR

系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是

A

2

/O

工藝與

SBR

系統(tǒng)串聯(lián)而成。

MSBR

工藝中涉及的部分技術(shù)目前屬于美國(guó)的

Aqua-Aerobic System Inc.

所有。

2 

運(yùn)行方式

與

T

型氧化溝、

Unitank

等

SBR

系統(tǒng)類似，

MSBR

也是將運(yùn)行過程分為不同的時(shí)間段，在

同一周期的不同時(shí)段內(nèi)，一些單元采用不同的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，以便完成不同的處理目的。

MSBR

將一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期分為

6

個(gè)時(shí)段，

由

3

個(gè)時(shí)段組成一個(gè)半周期，

在兩個(gè)相鄰的半周期

內(nèi)，除

SBR

池的運(yùn)轉(zhuǎn)方式不同外，其余各個(gè)單元的運(yùn)轉(zhuǎn)方式*一樣。

MSBR

的運(yùn)轉(zhuǎn)半周期持

續(xù)

120min

，由

3

個(gè)時(shí)段組成，各時(shí)段的持續(xù)時(shí)間為：時(shí)段

1

，

40min

；時(shí)段

2

，

50min

；時(shí)段

3

，

30min

。

第二個(gè)半周期內(nèi)各時(shí)段

(

即時(shí)段

4

至

6)的持續(xù)時(shí)間與*個(gè)半周期相同。原污水由單元4進(jìn)入，流經(jīng)單元5、6，在*個(gè)半周期內(nèi)從單元7出水，在第二個(gè)半周期內(nèi)從單元

1

出水。可見，*個(gè)半周期內(nèi)起沉淀作用的是單元

7

，而在第二個(gè)半周期內(nèi)則

由單元

1

起沉淀池的作用。

MSBR

系統(tǒng)的回流由兩部分組成：污泥回流和混合液回流。污泥回流又有兩條路徑：濃縮

污泥回流路徑和上清液回流路徑。

MSBR

的污泥回流情況見表

1

。而混合液回流則較為簡(jiǎn)單，

在各時(shí)段均為從單元

6

至單元

5

、再由單元

5

回流至單元

6

3 MSBR

的特點(diǎn)

由

MSBR

的工作原理及運(yùn)行方式可以看出，

MSBR

與一般的

SBR

工藝比較具有如下的特點(diǎn)：① M

SBR

系統(tǒng)是從連續(xù)運(yùn)行的單元

(如厭氧池)進(jìn)水，而不是從

SBR

單元進(jìn)水，這樣就將

大部分好氧量從

SBR

池轉(zhuǎn)移到連續(xù)運(yùn)行的主曝氣池中，從而將需氧量也移到主曝氣池中，改

善了設(shè)備的利用率。

② 由于所有的生化反應(yīng)都與反應(yīng)物的濃度有關(guān)，從連續(xù)運(yùn)行的厭氧池進(jìn)水也就加速了

厭氧反應(yīng)速率。厭氧后的污水進(jìn)入缺氧池，然后再進(jìn)入曝氣池，提高了缺氧區(qū)的反應(yīng)速率及

曝氣區(qū)的

BOD

5

降解和硝化反應(yīng)速率，從而改善了系統(tǒng)的整體處理效應(yīng)，提高了出水水質(zhì)，同

時(shí)也使系統(tǒng)的體積效率大大提高，即系統(tǒng)的

F∶M

值和容積負(fù)荷大大提高，從而達(dá)到縮小系

統(tǒng)體積的目的。

③ 從連續(xù)運(yùn)行單元進(jìn)水*地改善了系統(tǒng)承受水力沖擊負(fù)荷和有機(jī)物沖擊負(fù)荷的能

力。因?yàn)樵谝话闱闆r下，連續(xù)運(yùn)行曝氣池容積都較大，其承受能力也較大，進(jìn)水沖擊負(fù)荷在

經(jīng)過多級(jí)處理后，對(duì)出水水質(zhì)的影響也就大為降低。

④ M

SBR

增加了低水頭、低能耗的回流設(shè)施，從而*地改善了系統(tǒng)中各個(gè)單元內(nèi)

MLSS

的均勻性，即增加了連續(xù)運(yùn)行單元的

MLSS

濃度

(特別是提高了硝化反應(yīng)的反應(yīng)速率)和減少了SBR池的MLSS濃度。⑤ MSBR系統(tǒng)SB池的水力條件過了專門處理。在SBR池中間設(shè)置的底部擋板避免了水力射流的影響，并且改善了水力狀態(tài)，使得SBR池前端的水流狀態(tài)是由下而上，而非通常的平流狀態(tài)。這樣SBR池在出水時(shí)起到的是懸浮污泥床的過濾用而非一般的沉淀作用，這與其他SBR工藝的工作原理有著本質(zhì)的區(qū)別。⑥ MSBR系統(tǒng)采用空氣堰控制出水，而不是采用出水初期放空的形式排除已經(jīng)進(jìn)入集水槽內(nèi)的懸浮固體，

防止了曝氣期間的任何懸浮物進(jìn)入出水堰，

從而有效地控制了出水懸浮物。

⑦ 的

MSBR

附帶了一項(xiàng)的除磷工藝。在回流污泥進(jìn)入?yún)捬醭厍霸黾恿艘粋€(gè)

污泥濃縮區(qū)，這樣就減少了硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的機(jī)會(huì)，減少了

VFA

因回流而造成稀釋，增加

了厭氧區(qū)的實(shí)際停留時(shí)間，從而大大提高了除磷效率。上海進(jìn)行的測(cè)試也證實(shí)這項(xiàng)技術(shù)可以

將總磷從

7

～

8mg/L

降到

0.3mg/L

以下。綜上所述，

MSBR

系統(tǒng)是由

A2/O

系統(tǒng)與

SBR

系統(tǒng)串聯(lián)組成，

并集合了二者的全部?jī)?yōu)勢(shì)，

因而出水水質(zhì)穩(wěn)定、高效，并有*的凈化潛力。4 

主要設(shè)計(jì)參數(shù)MSBR

具有生物除磷脫氮功能，故其設(shè)計(jì)參數(shù)主要根據(jù)污水處理對(duì)除磷脫氮的要求來(lái)確

定。也就是說(shuō)，主要進(jìn)行生物除磷時(shí)其設(shè)計(jì)泥齡應(yīng)較短，而以生物脫氮為主時(shí)應(yīng)采用較長(zhǎng)的

設(shè)計(jì)泥齡。

MSBR

的設(shè)計(jì)泥齡一般控制在

～20d

左右，在實(shí)際運(yùn)行過程中可根據(jù)進(jìn)、出水水

質(zhì)對(duì)混合液污泥濃度進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到調(diào)整泥齡的目的。MSBR

的平均設(shè)計(jì)混合液污泥濃度

MLSS為2200～3000mg/L，但設(shè)計(jì)供氧量往往按能滿足MLSS為4000～5000 mg/L的需要進(jìn)行計(jì)算。樣在設(shè)計(jì)MLSS較低也就是F∶M值較高)的情況下系統(tǒng)都能滿足要求，一般在MLSS較高(F∶值較低，而泥齡較)時(shí)更容易達(dá)到要求的

出水水質(zhì)指標(biāo)。

水力停留時(shí)間與進(jìn)水水質(zhì)和處理要求有關(guān)，一般為

12

～

14h

。

MSBR

的單池規(guī)模zui大可達(dá)

5×10

4

m

3

/d

，超過此規(guī)模就宜進(jìn)行再分組。MSBR

可選擇的池深范圍較大，為

3.50

～

6.00m

，對(duì)于缺氧池和厭氧池還可以加大池深達(dá)

8.00m

左右，充分節(jié)約用地。

MSBR

的混合液回流

(內(nèi)回流)和活性污泥回流(外回流)

比為(1.3～1.5)Q

，濃縮污泥回流量為(0.3～0.5)Q。