兼氧FMBR工艺介绍-1.pdf

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1、兼氧FMBR工艺介绍1.1兼氧FMBR工艺原理介绍兼氧FMBR处理工艺是一种将膜分离技术与生物处理单元相结合的污水处理工艺，近年来倍受关注。兼氧FMBR工艺对生活污水、高浓度有机污水、难降解有机污水具有非常高的处理效率，本项目是生活污水，污水污染物含量高、可生化性好，非常适宜采用本处理工艺。兼氧FMBR系统示意见下图：图1兼氧FMBR系统示意图兼氧FMBR工艺实现菌体共生，同步处理不同污染物，大幅提高系统适应能力、处理效率。C----有机污泥“零”排放（低能耗）P----气化除磷降解（低能耗）N----厌氧氨氧化脱氮（低能耗）突破好氧MBR

2、工艺（能耗高、易堵膜）的瓶颈兼氧FMBR的主要特点：兼氧FMBR污泥以兼性厌氧菌为主，有机物的降解主要是通过形成较高浓度的污泥在兼性厌氧性菌作用下完成的。大分子有机污染物是被逐步降解为小分子有机物，最终氧化分解为二氧化碳和水等稳定的无机物质。由于兼性厌氧菌的生成不需要溶解氧的保证，所以降低了动力消耗。曝气的主要作用是对膜丝进行冲刷、震荡，同时产生的溶解氧正好被用来氧化部分小分子有机物和维持出水的溶解氧值。a）兼氧FMBR工艺对CODcr的去除兼性厌氧微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以

3、便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等）直接进入细胞内部被利用，而非溶解有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被胞外酶水解后进入细胞内部被利用。b）兼氧FMBR工艺对氮的去除在兼氧FMBR处理工艺系统中，兼有通过以下三种途径完成对氮的去除：I硝化-反硝化膜区曝气气提作用，反应器内形成循环流动，使水在好氧区和缺氧区循环交替流动，形成好氧、缺氧连续交替不断的生物降解作用，在好氧条件下利用污水中硝化细菌将氮化物转化为硝酸盐，然后在缺氧条件下利用污水中反硝化细菌将硝酸

4、盐还原成气态氮。在同一个反应器内实现了硝化反硝化。图3-3膜区曝气原理示意图同时在兼氧FMBR池内污泥浓度较高，活性污泥粒径较大，在活性污泥粒内部形成厌氧区，在活性污泥粒外表面形成好氧区，从而使硝化菌和反硝化菌同时工作，形成同步硝化反硝化。II短程硝化-反硝化兼氧FMBR工艺污泥泥龄接近无限长的条件下，硝化过程出现明显的短程硝化反硝化现象，氨氮向硝酸盐转化受抑制，亚硝酸盐大量积累，实现短程硝化反硝化效果。-短程硝化反硝化就是将硝化过程控制在N02-阶段，组织NO2进一-2-步氧化为NO3，直接以NO作为电子最终受氢体进行反硝化，这一过--程

5、相当于将传统的硝化过程中从NO2转化为NO3与反硝化过程中再--将NO3转化为NO2这两个过程省去，反硝化菌直接将亚硝氮还原为氮气。工艺利用硝酸菌和亚硝酸菌的不同生长速率，即在操作温度30~35℃下，亚硝化细菌的生长速率明显高于硝化细菌的生长速率，亚硝化细菌的最小停留时间小于硝化细菌，从而使氨氧化控制在亚硝酸盐阶段，同时通过缺氧环境达到反硝化的目的。III厌氧氨氧化2-在兼氧FMBR系统在一定条件下，硝化作用产生大量的NO累-积，厌氧氨氧化菌首先将NO2转化成NH2OH，再以NH2OH为电子+-受体将NH4氧化生成N2H4；N2H4转化成N

6、2，并为NO2还原成NH2OH--提供电子，实验中有少量NO2被氧化成NO3。由于实现了短程硝化、厌氧氨氧化作用，减少了供氧，大幅降低曝气能耗和反硝化所需碳源，从而实现了高效脱氮目的。在实施上，不仅要优化营养条件和环境条件，促进厌氧氨氧化菌的生长，同时要设法改善菌体的沉降性能并改进反应器的结构，促使功能菌有效持留。厌氧氨氧化涉及的化学反应为：NH2OH+NH3→N2H4+H2ON2H4→N2+4[H]HNO2+4[H]→NH2OH+H2Oc）实现了气化除磷污水除磷技术主要有化学除磷和生物除磷，化学除磷药剂用量大，产生的化学污泥多，运行成本高

7、；生物除磷需通过排泥实现，存在剩余污泥处理难题，近年来，利用膜生物反应器强化生物脱氮除磷越来越受重视。污水处理系统中的磷，除了传统理论中磷只能在固体形态和溶解形态之间转化以外，还存在一种新的转化形式，即磷的化合物向气态磷化氢的转化。国内外已有文献探讨和研究气化除磷途径对磷的有效去除：1988年Devai等人首次发现了在污水处理系统中的磷循环中磷损失达30%~45%，并证实其中25%~50%是以气态磷化氢的形式进入大气的；随后，随着分析方法和检测手段的提高，特别是1993年Gassmann等人采用GC-FPD检测技术，通过毛细管色谱柱和低温冷

8、阱富集GC-NPD检测技术，使沉积物中磷化氢的检测限达到0.1ng，证明了磷化氢是水环境中普遍存在的一种磷的化合物形式；Eisman1997年的研究表明磷化氢的产生是一种微生物为