泉州一體化生活污水處理設(shè)備設(shè)施

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膜可以由很多種材料制備，可以是液相、固相甚至是氣相的。目前使用的分離膜絕大多數(shù)是固相膜。根據(jù)孔徑不同可分為：微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜；根據(jù)材料不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要是微濾級別膜。膜可以是均質(zhì)或非均質(zhì)的，可以是荷電的或電中性的。廣泛用于廢水處理的膜主要是由有機高分子材料制備的固相非對稱膜。

膜的分類依據(jù)及分類：

一、 MBR 膜材質(zhì)

1、高分子有機膜材料： 聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚砜類、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。

有機膜成本相對較低，造價便宜，膜的制造工藝較為成熟，膜孔徑和形式也較為多樣，應(yīng)用廣泛，但運行過程易污染、強度低、使用壽命短。

2、無機膜 ：是固態(tài)膜的一種，是由無機材料，如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機高分子材料等制成的半透膜。

目前在 MBR 中使用的無機膜多為陶瓷膜，優(yōu)點是：它可以在 pH = 0~14 、壓力 P<10MPa 、溫度 <350 ℃的環(huán)境中使用，其通量高、能耗相對較低，在高濃度工業(yè)廢水處理中具有很大競爭力；缺點是：造價昂貴、不耐堿、彈性小、膜的加工制備有一定困難。

廢水氧化處理技術(shù)介紹

氧化技術(shù) 近年來，氧化技術(shù)處理廢水的研究取得了顯著進(jìn)展。廢水的氧化技術(shù)主要是運用超臨界水氧化、光催化氧化、無荊催化氧化、電化學(xué)氧化、化學(xué)氧化與生物氧化相結(jié)合等手段處理廢水的技術(shù)。

1、 無劑催化氧化技術(shù) 采用無劑催化氧化處理有機廢水，尤其是處理有毒有害、難于生物降解的有機污染物，是當(dāng)前水處理技術(shù)研究的熱點課題。 活性嵌可作為廢水催化氧化反應(yīng)的催化劑。與Fenton試劑法相比，COD去除率提高了1.75倍。還可利用金屬氧化物為催化劑，來提高臭氧的利用效率和氧化能力。

2、 光催化氧化技術(shù) 光氧化常用的催化劑是 TiO2、H2O2-草酸鐵等無機試劑。通常的懸浮相TiO2光催化氧化法存在著催化劑易失活、易凝聚和難分離等固有弊端。將TiO2負(fù)載在海沙上，作為光氧化反應(yīng)的催化劑克服了上述缺點。還可將TiO2粉末固定在泡沫鎳上的光催化固定技術(shù)，降解廢水中的磺基水楊酸。利用TiO2催化降解有機物時，可利用太陽能來代替UV光源。

3、 電化學(xué)氧化技術(shù) 近年來電化學(xué)水處理法得到了改進(jìn)，在傳統(tǒng)電化學(xué)法的基礎(chǔ)上增加了氧化、催化氧化或光催化氧化作用，有效地突破了微電解技術(shù)的局限，展示了電化學(xué)水處理技術(shù)的綠色特點。利用光透電極和納米結(jié)構(gòu)TiO2作為工作電極和光催化劑，采用光電催化法對水中染料進(jìn)行電解，發(fā)現(xiàn)與光致分解、光催化降解相比，光電催化降解對三種染料一品紅、鉻藍(lán)K、鉻黑T溶液的降解效果好。采用高壓脈沖放電降解法去除水中苯乙酮的研究也取得了較好的效果。 液電脈沖處理水中苯乙酮過程中，在通入O2時，經(jīng)30min放電處理，苯乙酮降解率可達(dá)92%。液電脈沖等離子降解法涉及等離子物理、等離子化學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、生物、電工、環(huán)境保護(hù)等學(xué)科間的交叉，這種降解法具備了光化學(xué)氧化、高溫?zé)峤到?、超臨界水氧化以及液電空化降解等多種水處理法的綜合效應(yīng)。

4、 超臨界水氧化技術(shù)(SCWO) SCWO是對濕式氧化處理難降解有機廢水技術(shù)的改進(jìn)，是近年來興起的綠色水處理技術(shù)。超臨界水(T>617.5K，P>22.05MPa)具有常態(tài)水所沒有的特性。其溶解性強，擴(kuò)散系數(shù)大，傳質(zhì)速度快，可作為超臨界水氧化有毒有害有機物的反應(yīng)介質(zhì)。有機物、空氣或氧氣和水在25Mt a和673K以上的溫度可*互溶。 體系呈均相混臺狀態(tài)，在較短的反應(yīng)停留時問內(nèi)，99.99 %以上的有機物可被迅速氧化成CO-NHO和其他小分子物質(zhì)。該法用于有毒有害、難生物降解的有機廢水的處理尤其有效。氧化產(chǎn)物清潔且無需后續(xù)處理，符合全封閉處理要求。純凈水設(shè)備在較低的有機物含量下，可實現(xiàn)自熱然啟動，運行后無需外界供熱。 因反應(yīng)物混合均勻且反應(yīng)溫度高，反應(yīng)速度大幅加快，故水的停留時間較短，所需反應(yīng)器體積小，結(jié)構(gòu)簡單。

MBR工藝特點

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：

一、出水水質(zhì)穩(wěn)定

由于膜的分離作用，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，膜分離也使 微生物被*被截流在生物反應(yīng)器內(nèi)， 使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應(yīng)裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質(zhì)，同時反應(yīng)器對進(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)定獲得的出水水質(zhì)。

二、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)荷下運行，剩余污泥產(chǎn)量低（理論上可以實現(xiàn)零污泥排放），降低了污泥處理費用。

過濾器原理以及過濾介質(zhì)技術(shù)介紹

一、過濾原理

(一)基本概念過濾是利用某種多孔介質(zhì)對懸浮液進(jìn)行分離的操作。工作時，在外力作用下，懸浮液中的液體通過介質(zhì)的孔道流出，固體顆粒被截留，從而實現(xiàn)分離。一般將待過濾的懸浮液稱為濾漿;所采用的多孔介質(zhì)稱為過濾介質(zhì);通過介質(zhì)孔道的液體稱為濾液;被截留的固體物稱為濾餅或濾渣。

過濾操作的推動力是過濾介質(zhì)上下游兩側(cè)的壓力差，產(chǎn)生壓力差的方法有以下幾種：

①利用濾漿自身的壓頭;

②在濾漿表面加壓;

③在過濾介質(zhì)的下游一側(cè)抽真空;

④利用慣性離心力。

過濾操作根據(jù)作用原理可分為兩類：

①篩析過濾過濾介質(zhì)的孔目數(shù)小于固體顆的直徑，依靠篩析作用將固體顆粒從懸浮液中除去。

篩析過濾在過濾初期細(xì)小顆粒流出，濾液比較混濁。隨著餅層的形成和加厚，濾液逐漸變清。由于篩孔逐漸受堵，過濾速度呈降低趨勢。過濾過程當(dāng)濾餅層形成，篩析作用便由餅層產(chǎn)生，過濾介質(zhì)失去篩析作用，只起支撐餅層的作用，稱餅層過濾。

近幾年，國內(nèi)外采用管式靜態(tài)混合器使混合效果有了比較明顯地提高，但由于人們對于多相物系反應(yīng)中亞微觀傳質(zhì)以及湍流微結(jié)構(gòu)在膠體顆粒初始凝聚時的作用認(rèn)識不清，故也防礙了混凝效果的進(jìn)一步提高?；炷齽┧猱a(chǎn)物在混合設(shè)備中的擴(kuò)散應(yīng)分為兩類：宏觀擴(kuò)散，即使混凝劑水解產(chǎn)物擴(kuò)散到水體各個宏觀部位，其擴(kuò)散系數(shù)很大，這部分?jǐn)U散是由大渦旋的動力作用導(dǎo)致的，因而宏觀擴(kuò)散可以短時間內(nèi)完成;亞微觀擴(kuò)散，地埋式生活污水處理設(shè)備即濁凝劑水解產(chǎn)物在極鄰近部位的擴(kuò)散，這部分?jǐn)U散系數(shù)比宏觀擴(kuò)散小幾個數(shù)量級。

根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的組合方式，可將 膜 - 生物反應(yīng)器 分為分置式、一體式以及復(fù)合式三種基本類型 。

分置式膜 - 生物反應(yīng)器把膜組件和生物反應(yīng)器分開設(shè)置，如圖 3所示。生物反應(yīng)器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，成為系統(tǒng)處理水；固形物、大分子物質(zhì)等則被膜截留，隨濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。分置式膜 -生物反應(yīng)器的特點是運行穩(wěn)定可靠，易于膜的清洗、更換及增設(shè)；而且膜通量普遍較大。但一般條件下為減少污染物在膜表面的沉積，延長膜的清洗周期，需要用循環(huán)泵提供較高的膜面錯流流速，水流循環(huán)量大、動力費用高 (Yamamoto, 1989)，并且泵的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力會使某些微生物菌體產(chǎn)生失活現(xiàn)象 ( Brockmann and Seyfried, 1997 ) 。

一體式膜 - 生物反應(yīng)器是把膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)部，如圖 4 所示。進(jìn)水進(jìn)入膜 -生物反應(yīng)器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外壓作用下由膜過濾出水。這種形式的膜 -生物反應(yīng)器由于省去了混合液循環(huán)系統(tǒng)，并且靠抽吸出水，能耗相對較低；占地較分置式更為緊湊，近年來在水處理領(lǐng)域受到了特別關(guān)注。但是一般膜通量相對較低，容易發(fā)生膜污染，膜污染后不容易清洗和更換。

復(fù)合式膜 - 生物反應(yīng)器在形式上也屬于一體式膜 - 生物反應(yīng)器，所不同的是在生物反應(yīng)器內(nèi)加裝填料，從而形成復(fù)合式膜 - 生物反應(yīng)器，改變了反應(yīng)器的某些性狀。

過濾介質(zhì)和助濾劑

1.過濾介質(zhì)?過濾介質(zhì)的主要作用是支撐濾餅，須具有多孔結(jié)構(gòu)，足夠的機械強度和盡可能小的流動阻力，耐腐蝕性。

常用的過濾介質(zhì)有以下類型：

①織物介質(zhì)，如工業(yè)濾布，金屬絲網(wǎng)等;

②粒狀介質(zhì)，如珍珠巖粉，纖維素，硅藻土等;

③固體紙板，如脫色木質(zhì)紙板，合成纖維板等;

④過濾膜，由纖維素和其它聚合物構(gòu)成。粒狀介質(zhì)是作為助濾劑預(yù)涂于織物介質(zhì)表面使用，用于粗濾;固體紙板介質(zhì)多用于半精濾及精濾;過濾膜介質(zhì)用于精濾及超精濾。

2 ，助濾劑將某些堅硬的粒狀物預(yù)涂于過濾介質(zhì)表面或添加于濾漿中，以形成較為堅硬而松散的濾餅，使濾液能夠順利通過，這種粒狀物稱為助濾劑。對助濾劑的要求：助濾劑是一種堅硬，疏松結(jié)構(gòu)的粉狀或纖維狀的固體，能形助濾劑應(yīng)能較好地懸浮于料液中，顆粒大小合適，不含可溶于濾液的物質(zhì)。

常用的助濾劑有硅藻土，纖維素等。

使用助濾劑的目的：防止過濾介質(zhì)孔道堵塞，或降低濾餅的過濾阻力。

加助濾劑和方法有預(yù)涂法和預(yù)混法。

葡萄酒生產(chǎn)中過濾操作使用的助濾劑主要是硅藻土和纖維素。硅藻土是水生植物硅藻的化石，由古生物積沉巖硅藻的遺骸構(gòu)成。其主要成分為SiO2(占85-90%)，呈灰白色粉末，粒度一般為30-40μm，小為2μm，大為300-400μm，比重為0.31-0.7.

其主要特性為：

①主要成分為SiO2，化學(xué)穩(wěn)定性好。不溶于除以外的任何強酸，能溶于苛性堿。對不同濃度及不同溫度的濾漿均可適用;

②作為助濾劑使用時，可獲得較高的過濾速度和理想的澄清度。硅藻土具有無數(shù)的小孔和復(fù)孔，其孔隙率為80-90%，這就為截留固體顆粒提供了較大的空間。加之骨架堅硬，形成的濾餅基本具有不可壓縮的特點，在壓力變化的情況下仍能基本保持疏松多孔狀態(tài)，過濾阻力小，可獲得較高的過濾速度及理想的澄清度;

占地面積小，不受設(shè)置場合限制

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)??； 該工藝流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省，不受設(shè)置場所限制，適合于任何場合，可做成地面式、半地下式和地下式。

四、可去除氨氮及難降解有機物

由于微生物被*截流在生物反應(yīng)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，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時，可增長一些難降解的有機物在系統(tǒng)中的水力停留時間，有利于難降解有機物降解效率的提高。

五、操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制

該工藝實現(xiàn)了水力停留時間（ HRT ）與污泥停留時間（ SRT ）的*分離，運行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實現(xiàn)裝備化的新技術(shù)，可實現(xiàn)微機自動控制，從而使操作管理更為方便。

六、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，在城市二級污水處理廠出水深度處理（從而實現(xiàn)城市污水的大量回用）等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

膜 - 生物反應(yīng)器也存在一些不足。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

o 膜造價高，使膜 - 生物反應(yīng)器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝；

o 膜污染容易出現(xiàn)，給操作管理帶來不便；

o 能耗高：首先 MBR 泥水分離過程必須保持一定的膜驅(qū)動壓力，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。

水處理技術(shù)的概述

這促使環(huán)境科學(xué)家和環(huán)保工程師積極開發(fā)和應(yīng)用水處理技術(shù). 水處理技術(shù)的開發(fā)，正在有力推動環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科的發(fā)展，它是開展環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科創(chuàng)新研究的一條源泉之路，對于人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

l 膜分離技術(shù) 膜分離技術(shù)是近二、三十年內(nèi)發(fā)展起來的。與常規(guī)分離方法相比，膜分離過程具有能耗低、單級分離效率高、工藝簡單、不污染環(huán)境等特點，在廢水處理中可實現(xiàn)水的閉路循環(huán)，除污的同時變廢為寶，是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的綠色技術(shù)。膜分離技術(shù)主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)反滲透(RO)和電滲析等。近年來這些技術(shù)在水處理的應(yīng)用愈來愈顯示生命力。 世界上每天約有500萬m 的水通過膜分離處理為了適應(yīng)水處理的需要，膜材料的性能逐步得以改進(jìn)采用無毒無害、可生物降解的材料制備超濾膜。 NF膜在水的軟化方面顯示了其它技術(shù)*的*性，NF90膜在海島飲用水制備中可有效地去除對人體健康不利的Ca2+、Mg2+等硬度。在較低的操作壓力(<1.0MPa)下，總脫鹽率≥8l%，產(chǎn)水量可達(dá)144t/d，淡化水符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 電滲析作為綠色水處理技術(shù)近年來研究較多。有人采用改性異向膜電滲析法處理化纖廠粘膠單絲淋洗廢水(去酸水)，在工藝上實現(xiàn)了污水閉路循環(huán)，消除了H2SO4和Zn的污染，并把溶解固體濃縮到190g/L，再進(jìn)行多效蒸發(fā)來回收多余的Na2SO4。濃縮的H2SO4和ZnSO4溶液則返回凝固浴再用，淡化水中的總?cè)芙夤腆w(TDS)下降到0.7g/L以下，因無硬度，故可作洗滌用水。 膜分離技術(shù)正在成為水處理研究與應(yīng)用的熱點，其在水的回用方面起著難以替代的作用。將膜分離技術(shù)與綠色氧化技術(shù)、生物處理技術(shù)聯(lián)合，用于廢水的處理及回用是一個頗有前途的研究與應(yīng)用方向。