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農村微動力污水處理站
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膜分離技術的應用
用膜分離代替沉淀進行泥水分離實現污水處理,可帶來活性污泥工藝的以下變化:
1)不再存在污泥膨脹問題。在調控活性污泥系統時,不必再考慮污泥的沉降性能,從而使工藝控制大大簡化;
2)曝氣池的污泥濃度將大大提高,MLSS可以大于20g/L,從而使系統可在超大泥齡、超低負荷狀態下運行,充分滿足去除各種污染物質的需要;
3)在同樣的處理要求下,可使曝氣池容積大大減小,節省了處理廠的占地面積;
4)污泥濃度的提高,要求較高的曝氣速率,因而純氧曝氣將隨著膜的分離而被大量采用。
膜分離技術以其處理效率高、出水水質好、流程簡單、操作管理方便等突出的特點,使其在工業廢水、生活污水以及中水回用等領域都得到了廣泛的關注和應用，得到各大污水處理廠的青睞。今后,隨著膜材料及膜分離技術的完善,具有抗污染性強、易清洗,能適于高溫、高pH值等特點的優質膜的出現,將會使膜污染問題逐步得到解決。同時,膜質量的提高和成本的降低,也會使膜分離工藝的投資成本隨之降低。通過對微濾、超濾、納濾和反滲透等各種膜技術的有機組合,將更能充分發揮各種膜分離技術的特性,從而形成更加高效、完整的處理系統,以適應不同水質的污水處理要求,得到符合回用標準的優良出水水質。
分子生物技術的應用
目前,分子生物技術已開始應用于污水處理領域。為探索聚磷菌除磷的生化機理,已開始用分子診斷技術獲取聚磷菌的遺傳信息。在活性污泥中發現了30多種絲狀菌,其中只有4種被準確命名及生物分類學定位,因為這些絲狀菌大部分無法進行分離和純培養。目前,用分子診斷技術將進行這些絲狀菌進行生物學定位,以進一步準確了解其特性。隨著分子診斷技術的大量應用和活性污泥微生物基因庫的建立,并在此基礎上,采用基因技術培育具有高效活性的污泥菌種,進一步提高污水處理效果將是未來的發展方向。
曝氣生物濾池
曝氣生物濾池實質上就是常說的生物接觸氧化池,相當于在曝氣池中添加了供微生物棲附的填(濾)料,在填料下鼓氣,其實是具有活性污泥特點的生物膜法。生物膜法處理城市污水,在國內尚需積累經驗,處理規模不宜過大。
MBR工藝處理污水，去除率高、處理效果穩定且操作方便、占地面積小，能較好的應用于居民住宅區等建筑密度較大的地區，目前國內已有一些成功的案例可供參考。
該工藝的運行周期內，運行情況良好，出水水質可達到城市污水再生利用城市雜用水水質標準(GB/T18920-2002)的要求。
膜分離生物反應器按照膜組件的放置方式可分為分體式（分置式）和一體式（浸沒式）膜生物反應器（Submerged MembraneBioreactor）。
分體式生物反應器
分體式生物反應器把生物反應器與膜組件分開放置，生物反應器的混合液經泵增壓后進入膜組件，在壓力作用下混合液中的液體透過膜得到系統出水，活性污泥則被截留，并隨濃縮液回流到生物反應器內。
一體式生物反應器
一體式系統則直接將膜組件置于反應器內，通過泵的抽吸得到過濾液，膜表面清洗所需的交錯流由空氣攪動產生，曝氣器設置在膜的正下方，混合液隨氣流向上流動，在膜表面產生剪切力，以減少膜的污染。一體式膜生物反應器可集沉淀過濾曝氣膜濾于一體，便于管理，優于分體式膜生物反應器，在工程上應用較多。
膜生物反應器利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子物質截留住，活性污泥濃度因此大大提高，水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質在反應器中不斷反應，有效降解有機物，孔隙率不大于0.08μm級膜將凈水與雜質*分離，出水中SS值趨于零。絕大部分的細菌、微生物、熱源、病毒隨同它的載體一道被截留在污水中，后續消毒手段可作為殺菌的雙重保險，避免了傳統工藝可能會出現的水質不合格的問題，出水水質*得到保證。
膜生物反應器的前處理與后處理極其簡單，占地小，可程控化管理。MBR反應器中的有機物在MBR池內被自身分解氧化，基本不產生剩余污泥，極少需要排泥，不產生二次污染，僅需利用簡單的PLC技術對水位進行自動控制、膜污染報警及開啟相應反洗設施即可程控化管理。因此，一體式膜生物反應器工藝通過膜在中水處理工藝中得到廣泛的應用。
技術經濟可行性
在目前常見的幾種中水回用處理工藝中，MBR工藝的投資較大。但從長遠角度上來講，該工藝不僅能保證穩定和高質的出水，也能可以慢慢收回成本。當生物膜的研究到達新的階段，MBR將有可能成為應用廣泛的污水處理技術。
某高校生活區，采用MBR工藝中水回用，其處理綜合成本約為1 元/t。按目前中水水源數量和自來水市場水價（2.46 元/t）、全年280天，可得每年中水處理量為4.2 萬t，每年減少水費10.3 萬元。而水處理綜合成本為4.2 萬元/年，每年可節約6.1 萬元。在目前學生規模狀況下，建設中水回用系統，將中水應用于沖廁、綠化澆水等用途，每年可節約6.1 萬元，經濟效益明顯。從社會角度分析，中水的使用減少了優質水源的消耗，緩解了地區供水不足的矛盾，具有顯著的社會效益。
MBR工藝尚需解決的問題
MBR在顯示出許多傳統工藝*的優點時，也暴露出一些尚需改進的地方，這是研究人員關注的焦點。
（1）膜制造技術需要進步，膜質量有待提高和膜制造成本需要降低，MBR的投資也會隨之降低。
（2）膜受到污染而導致膜通量的降低，如何減緩膜污染進程從而維持膜通量是應用膜工藝時所面臨的一大挑戰。
（3）雖然較高的污泥濃度能有效減小MBR的體積，但過高的污泥濃度對于MBR正常運行是不利的，在運行MBR時應控制適當的污泥濃度。
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