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工艺原理及工艺设计
5.1外置式膜生化反应器工艺原理及工艺设计
5.1.1外置式膜生化反应器原理
如下图所示,外置式膜生化反应器由反硝化、硝化和外置式超滤(UF)两个单元组成。
生化反应器的功能是降解原水中可生化降解的污染物,可以为普通的好氧反应器工艺或反硝化和硝化工艺,就垃圾渗滤液而言,由于其中氨氮浓度和COD浓度都较高,政策对该指标排放要求一般都很严格,因此生化反应器需要生化反应器具备良好的有机污染物降解及生物脱氮功能,外置式膜生化反应器根据进水水量和水质条件,配置和控制适宜的反应条件以实现高效的反硝化和硝化反应并同时降解有机污染物。为了充分利用进水中的碳源来进行反硝化反应,外置式膜生化反应器采用反硝化前置,硝化后置的形式,同时可以减少硝化池中用于降解有机污染物所需的氧量。
外置式膜生化反应器的硝化池内根据需要配置鼓风曝气专用设备,可以培养出高活性的好氧微生物,使污水中的可生化降解的有机污染物在硝化池内几乎完全降解,同时把氨氮和有机氮氧化为硝酸盐,由于超滤膜把菌体(活性污泥)和净化水完全分离,使得在生化系统中经过不断驯化产生的微生物菌群得以繁殖,对渗滤液中相对普通污水处理工艺而言难降解的有机物也能逐步降解,可以获得高品质的出水水质。超滤进水兼有回流功能,即超滤进水经过超滤浓缩后,清液排出,而浓缩液回流至反硝化池中,在缺氧环境中还原成氮气排出,达到脱氮的目的,反硝化池内设液下搅拌装置。
外置式膜生化反应器采用外置管式超滤替代了传统的二沉池,完全实现泥、水分离,使生化系统内的污泥浓度达到10-12g/l。由于生化反应器内污泥浓度较传统的活性污泥法高出3-6倍,并且渗滤液中盐份含量很高,如采用普通的曝气方式,氧的转移效率、空气扩散和气液搅拌混合效果等均受到极大的限制,不能满足高污泥浓度、高污染物负荷条件下的供氧要求,因此在外置式膜生化反应器硝化池中采用特殊设计的鼓风射流曝气机构。
由于外置式膜生化反应器的生化反应器是根据要求的进出水的水量和水质进行专门配置和控制的,而且采用外置管式超滤膜,避免了内置式膜生化反应膜容易污染、堵塞的缺点,并且出水水量使得出水水量、水质稳定。
5.1.2外置式膜生化反应器工艺设计
外置式膜生化反应器由一级反硝化、硝化和外置式超滤单元组成,其工艺流程设计如下:
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