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每天5噸地埋式一體化污水處理設(shè)備
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每天5噸地埋式一體化污水處理設(shè)備
1.1 MSBR的基本組成
反應(yīng)器由三個(gè)主要部分組成：曝氣格和兩個(gè)交替序批處理格,。主曝氣格在整個(gè)運(yùn)行周期過程中保持連續(xù)曝氣，而每半個(gè)周期過程中,，兩個(gè)序批處理格交替分別作為SBR和澄清池,。
1.2 MSBR的操作步驟
在每半個(gè)運(yùn)行周期中，主曝氣格連續(xù)曝氣,，序批處理格中的一個(gè)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(gè)序批處理格則進(jìn)行以下一系列操作步驟，
步驟1：原水與循環(huán)液混合,，進(jìn)行缺氧攪拌,。
在這半個(gè)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)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。
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(gè)適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)碳水平,，以利于反硝化的進(jìn)行,。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(dòng),。
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)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5：停止循環(huán),，延時(shí)曝氣,。
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管,、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(jì)算機(jī)控制的污水處理工藝。為進(jìn)一步降低序批處理格內(nèi)的有機(jī)物和氮濃度,，減少剩余的氮?dú)馀?，采用延時(shí)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(shí)曝氣使序批處理格中的BOD5和TKN達(dá)到處理的要求水平。
步驟6：靜置沉淀,。
延時(shí)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(gè)周期作為澄清池出水做準(zhǔn)備。沉淀開始時(shí)，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(shí),，兼性菌開始利用硝化態(tài)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(gè)半周期過程中,，此時(shí)序批處理格中上清液的BOD,、TKN、氨,、硝酸鹽,、亞硝酸鹽的濃度zui低，懸浮固體總量也zui少,，因此該序批處理格在下半個(gè)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,。第二個(gè)半周期：步驟6的結(jié)束標(biāo)志著處理運(yùn)行的下半個(gè)循環(huán)操作開始。通過兩個(gè)半周期,，改變交替序批處理格的操作形式,。第二個(gè)半周期與*個(gè)半周期的6個(gè)操作步驟相同。
2 MSBR法的主要運(yùn)行特點(diǎn)
（1）MSBR系統(tǒng)能進(jìn)行不同配置的設(shè)計(jì)和運(yùn)行,，以達(dá)到不同的處理目的,。
（3）在每半個(gè)循環(huán)中，原水大部分時(shí)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)氮和氨氮的氧化,。另外,，主曝氣格在*混合狀態(tài)下連續(xù)曝氣，創(chuàng)造了一個(gè)穩(wěn)定的生物反應(yīng)環(huán)境,。這使得整個(gè)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(dòng)，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)的被氧化的硝化氮運(yùn)送到在半個(gè)循環(huán)的大部分時(shí)期處在缺氧攪拌狀態(tài)下的序批處理格,，實(shí)現(xiàn)脫氮的目的。
（5）污泥層作為一個(gè)污泥過濾器,，對(duì)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,。
3 MSBR法的應(yīng)用與發(fā)展
MSBR技術(shù)已在幾個(gè)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(cè)試時(shí)間1996年4月～1997年3月）,。
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(jì)算機(jī)自動(dòng)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,、氮和磷的污水,。總之,，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(shí)脫氮除磷,。目前同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院對(duì)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(jià)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(dòng)力學(xué)模式研究,，以提供普遍的設(shè)計(jì)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*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(shí)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(shí)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(duì)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。
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一,、厭氧生物濾池的作用原理
1,、過濾作用填料截留過濾進(jìn)水中的大的顆粒物和懸浮物
2、水解作用厭氧微生物可以將大分子的不溶性的物質(zhì)水解轉(zhuǎn)化為小分子的可溶性的物質(zhì)
3,、吸收作用厭氧微生物吸附,、吸收水中的有機(jī)污染物一部分用于自身的生長繁殖一部分以沼氣的形式通過U型水封出
4、脫氮作用將接觸氧化床出水回流至厭氧濾池厭氧微生物中的反硝化菌可以利用回流水中的硝態(tài)氮并將其轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖匀コ鬯械牡镔|(zhì),。農(nóng)村污水經(jīng)厭氧濾池處理后降低了懸浮物,、有機(jī)污染物以及氮的濃度也降低了后續(xù)的接觸氧化床的負(fù)荷。
二,、接觸氧化床的作用原理
1,、吸附作用好氧微生物在填料上生長繁殖過程中相互部結(jié)形成表面積較大的、濃度較高的生物膜可以大量吸附水中大部分的有機(jī)污染物使污染物濃度降低
2,、攝取,、分解作用在向反應(yīng)器內(nèi)不斷通空氣的情況下好氧微生物可以將吸附的有機(jī)污染物作為營養(yǎng)物質(zhì)攝人體內(nèi)進(jìn)行代謝一部分用于自身的生長繁殖一部分轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。接觸氧化床使農(nóng)村污水中的有機(jī)污染物濃度進(jìn)一步降低出水CODcr,、BOD5去除率達(dá)到80%以上,，可以達(dá)到國家污水排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
三,、沉淀池的工作原理
1,、利用重力作用使接觸氧化床出水中比重大于水的懸浮污泥下沉至池底從而使之從水中去除保證較好的出水水質(zhì)
2、沉降至底部的污泥并自動(dòng)返回至接觸氧化床以維持接觸氧化床的污泥濃度,。
預(yù)埋件的固定
預(yù)埋件位置固定是預(yù)埋件施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),，預(yù)埋件所處的位置不同，其選用的有效固定方法也不同,。
1,、預(yù)埋件位于現(xiàn)澆砼上表面時(shí)，據(jù)預(yù)埋件尺寸和使用功能的不同,，有如下幾種固定方式：
（1）平板型預(yù)埋件尺寸較小,，可將預(yù)埋件直接綁扎在主筋上，但在澆筑砼過程中,，需隨時(shí)觀察其位置情況,，以便出現(xiàn)問題后及時(shí)解決。
（2）角鋼預(yù)埋件也可以直接綁扎在主筋上,，為了防止預(yù)埋件下的砼振搗不密實(shí),，應(yīng)在固定前先在預(yù)埋件上鉆孔供砼施工時(shí)排氣,。
（3）面積大的預(yù)埋件施工時(shí)，除用錨筋固定外,，還要在其上部點(diǎn)焊適當(dāng)規(guī)格角鋼,，以防止預(yù)埋件位移，必要時(shí)在錨板上鉆孔排氣,。對(duì)于特大預(yù)埋件,，須在錨板上鉆振搗孔用來振實(shí)砼，但鉆孔的位置及大小不能影響錨板的正常使用,。
2,、當(dāng)預(yù)埋件位于砼側(cè)面時(shí)，可選用下列方法：
（1）預(yù)埋件距砼表面淺且面積較小時(shí),，可利用螺栓緊固卡子使預(yù)埋件貼緊模板,，成型后再拆除卡子。
（2）預(yù)埋件面積不大時(shí),，可用普通鐵釘或木螺絲將預(yù)先打孔的埋件固定在木模板上,， 當(dāng)砼斷面較小時(shí)，可將預(yù)埋件的錨筋接長,，綁扎固定,。
（3）預(yù)埋件面積較大時(shí)，可在預(yù)埋件內(nèi)側(cè)焊接螺帽,，用螺栓穿過錨板和模板與螺帽連接并固定,。
3、預(yù)埋件固定位置的要求預(yù)埋件不得與主筋相碰,，且應(yīng)設(shè)置在主筋內(nèi)側(cè),；預(yù)埋件不應(yīng)突出于砼表面，也不應(yīng)大于構(gòu)件的外形尺寸,；預(yù)埋件位置偏差應(yīng)符合規(guī)定,。
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設(shè)備的安裝
1、挖基坑：
（1）根據(jù)型號(hào)的大小,，必須進(jìn)行放坡,，放坡大小根據(jù)土質(zhì)情況及產(chǎn)品頂部以上的覆土厚度，放坡角度為30°-50°,。
（2）挖槽深度及污水管道相連接的進(jìn)出水口標(biāo)高,，在計(jì)算標(biāo)高時(shí),，要預(yù)留槽底200mm鋪砂尺寸,；挖出的土堆放在距槽坑四周5米以外，防止土的側(cè)壓造成塌方,，另外也給吊裝預(yù)留工作場(chǎng)地,。
（3）遇有地下水時(shí)應(yīng)首先對(duì)地下水排除,，根據(jù)示意圖尺寸及要求進(jìn)行基礎(chǔ)處理，基層夯實(shí),，后進(jìn)行鋪砂,。鋪砂200mm并找平，砂內(nèi)不允許有尖角,、石塊等雜物,。
（4）無地下水時(shí)，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行夯實(shí),、鋪砂,，根據(jù)示意圖及要求進(jìn)行基礎(chǔ)處理。
（5）在遇有地下水為較高的地區(qū),，可采用提高降水挖槽,，也可采用明降水挖槽。采用明降水挖槽時(shí),，必須做好施工前的準(zhǔn)備工作,。 具體作法如下：
坑槽挖好后，如遇坑槽內(nèi)有泥漿,，應(yīng)再挖深20-30cm,，將深坑槽內(nèi)的水抽凈后鋪設(shè)干性混凝土，使之找平,，確保產(chǎn)品安裝后沉降*,；
2、安裝：
（1）根據(jù)安裝圖就位,，吊裝時(shí)檢查進(jìn)出口方向是否正確,，罐體的位置、方向不能放錯(cuò),，互相間距必須準(zhǔn)確,。
（2）產(chǎn)品吊裝就位后，要測(cè)定水平度,，如不平應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,，使之水平。
（3）吊裝就位后連接好管道,，在設(shè)備內(nèi)注入清水,，檢查各管道有無滲漏。
（4）把電控箱控制線與曝氣機(jī),、水泵接通,，電控箱與電源接通，接線時(shí)注意電機(jī),、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向,，必須與所指方向相同,。
（5）在回填土完成后，安裝地面加藥及消毒設(shè)備,、電控柜,。
（6）在設(shè)備安裝完成后，必須先接通地埋設(shè)備所在地面電器設(shè)備和加藥設(shè)備等配套的自來水管和電線,。
3,、回填土：
（1）回填土前，產(chǎn)品內(nèi)灌水至1/2水位,，再進(jìn)行回填,，不允許回填污泥，以防產(chǎn)品上浮,，回填土執(zhí)行無水回填土要求,。
（2）在回填土?xí)r，產(chǎn)品底部兩側(cè)必須用人工塞實(shí),。填到30-50cm以上時(shí),，每30cm必須夯實(shí)一次，直至與產(chǎn)品頂部相平,。
（3）產(chǎn)品頂部以上回填土必須密實(shí),，如產(chǎn)品設(shè)在道路地段，在地面末處理前,，不允許有車輛進(jìn)行碾軋,；
（4）回填時(shí)回填土的質(zhì)量必須符合回填土驗(yàn)收規(guī)范，不允許用建筑垃圾為回填土使用,，土中的尖角,、石塊及硬雜物必須剔出，回填時(shí),，必須均勻回填,，切忌局部猛力沖擊。
（5）回填土達(dá)到施工規(guī)范要求后砌筑進(jìn)口連接井（距池體0.8-1m左右）,，井底墊層必須夯實(shí)后澆筑混凝土底板,，井中作流槽，并嚴(yán)格執(zhí)行工程設(shè)計(jì)標(biāo)高,。
處理工藝流程簡述
A. 廚房及餐廳污水*入隔油器,，隔除大顆粒物及浮油后再進(jìn)入調(diào)節(jié)池。
B. 自動(dòng)格柵：設(shè)置格柵,，對(duì)污水中的大塊顆粒物質(zhì)和大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行去除,，保證后續(xù)處理裝置的連續(xù)運(yùn)行，柵渣定期人工處理。
C. 污水經(jīng)去除塊漂浮物物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,，在調(diào)節(jié)池中設(shè)潛水排污泵，對(duì)污水進(jìn)行提升,；調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置攪拌系統(tǒng)進(jìn)行攪拌,，以防污物沉淀。
D. 采用初沉池,，對(duì)污水中的無機(jī)顆粒進(jìn)行沉淀去除,，減輕后續(xù)處理負(fù)荷。
E. 采用缺氧反應(yīng)池,，在缺氧條件下有機(jī)污染物在微生物的作用下水解酸化,，由大分子量的脂肪、蛋白質(zhì)等水解為脂肪酸,、醇等小分子量有機(jī)污染物,，另一方面，該缺氧反應(yīng)池可根據(jù)季節(jié)性工藝運(yùn)行需要控制氧量供給,，使該池可作為缺氧池,，亦可作為好氧池，從而達(dá)靈活操作控制,，且保證處理效果滿足處理要求,。
F. 生化處理部份采用接觸好氧處理工藝，該處理工藝是一種應(yīng)用較為廣泛比較成熟的處理工藝方案,，該方案有較高的有機(jī)污染物的去除率,，不僅能有效降除BOD5，而且能有效去除氨氮,。采用生物接觸氧化池,，該池中生物膜具有較大的表面積，能夠大量吸附廢水中的有機(jī)物,，而且具有很強(qiáng)的氧化能力,。在有機(jī)物被分解的同時(shí)，微生物的機(jī)體則在不斷增長和繁殖,，也就是增加了生物膜的數(shù)量,。由于生物膜上微生物的老化死亡，生物膜將會(huì)從濾料表面脫落下來,，然后隨著廢水流出池外,。由于生物膜的吸附作用，在它的表面往往附著一層薄薄的水層,，水中的有機(jī)物被生物膜所氧化,，其濃度要比濾池進(jìn)水中有機(jī)物的濃度低得多，因此當(dāng)廢水在濾料表面流動(dòng)時(shí)，有機(jī)物就會(huì)從運(yùn)動(dòng)著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水中去,，并進(jìn)一步被生物膜所吸附,。同時(shí)，空氣中的氧也將經(jīng)過廢水而進(jìn)入生物膜,。生物膜上的微生物在氧的參與,、作用下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體新陳代謝，產(chǎn)生了包括二氧化碳等無機(jī)物,，它們又沿著相反的方向,，即從生物膜經(jīng)過附著水排到流動(dòng)著的廢水及空氣中去；在這些過程的綜合作用下,，廢水中有機(jī)物的含量大大減少,，因此得到了凈化。
G. 采用多級(jí)生物接觸氧化池,，通過控制各階段曝氣量使池內(nèi)保持高的溶解氧和優(yōu)良的生物菌群與有機(jī)污染物接觸反應(yīng)環(huán)境,，為有機(jī)污染物的降除和氨氮氧化，創(chuàng)造了***適應(yīng)環(huán)境,，污水中的有機(jī)污染物質(zhì)被填料上的各類生物菌群氧化分解為二氧化碳和水,，得到*去除。
H. 采用豎流式沉淀池作為二沉池,，該池主要為澄清接觸氧化池出水中含有的脫落生物菌群和其他一些不溶性物質(zhì),，為此沉淀池的設(shè)計(jì)采用合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，從而提高了澄清效果,。上清液水質(zhì)達(dá)標(biāo),，直接排放。
I. 沸石吸附池,。設(shè)置沸石吸附池,，當(dāng)經(jīng)過生化處理后的污水氨氮達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，出水進(jìn)入沸石吸附池,，該池主要利用沸石對(duì)污水中銨的交換吸附特性,，使沸石成為富集氨氮的核心體，系統(tǒng)微生物群落中的硝化細(xì)菌受營養(yǎng)源的吸引,，容易集中生長在沸石表面,，特別是當(dāng)進(jìn)水氨氮負(fù)荷降低時(shí)，硝化細(xì)菌主要利用沸石內(nèi)部的氨氮進(jìn)行代謝活動(dòng),，這樣沸石就得到生物再生,； 生物沸石反應(yīng)器中，沸石離子交換吸附作用與生物硝化/反硝化作用是相互促進(jìn)的關(guān)系,。沸石內(nèi)由于交換吸附而富集了大量氨氮,，為微生物貯存了氮源，當(dāng)水體中營養(yǎng)物不足時(shí)，微生物可以全部吸收沸石吸附的氨氮,，可直接使沸石再生,；另一方面，微生物的生物作用減輕了沸石吸附負(fù)荷,，可以使沸石在較長時(shí)間內(nèi)保持較高的離子交換水平,，同時(shí)，生物硝化作用降低水中NH4+濃度,，促進(jìn)了沸石上NH4+的解吸,，間接使沸石再生,。