来源：互联网 文章关键词：MBR,调节,池,和,反应,3.3,调节,池,通过,设置,能 发布时间：2020-10-30 17:15 浏览量：
3.3调节池
通过调节池设置，能充分平衡水质，水量，使污水能比较均匀地进入后续处理单元，提高整个系统的抗冲击性能，减少处理单元的设计规模，有利于降低运行成本和水质波动带来的影响，在调节池内设置潜水搅拌泵，防止发生沉淀现象，同时可以起到水质均衡的作用。
①调节池的功能：调节水量和水质，调节污水pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。
②调节池的分类：调节池按作用可分为均质池、水量缓冲池、均质均量池。
一般上游不连续排水时都要做成有水量缓冲功能的，若有多股水，水质差别较大，尤其是PH有很大变化时，应考虑均质。
无论是工业废水，还是城市污水和生活污水，水量、水质在一日24h内都有变化。一般认为，对大，中型城市污水处理厂而言，因其服务区域大，区域内住宅、商店、办公楼，机关等不同类型建筑物的排水变化规律不同，有互补作用，再加上污水管网对水量、水质的均衡作用，所以城市污水处理厂不设调节池。调节池主要在小型污水厂和工业废水处理厂内作为均衡水量和水质的预处理构筑物而被大量应用。
3.3.1 调节池容量及污水停留时间
调节池的容量取决于日排水量及排水量的变化规律，对于不同功能的构筑物，日排水量及其排水规律有很大差异。
在设计前已具备准确的污水量和水量变化曲线的情况下，可用图解法求得理论调节容积，国内对各种建筑物的污水处理量及变化规律还没有准确的实地调查数据，故目前一般按平均小时流量的数，即调节池停留时间的经济值来确定调节池容积。
也可按下式计算调节池容积V：
V=(Q/T-KQ/24)×T
式中，V为设计污水量，m3/dT为建筑物排水时间，h/d：K为流量调节比(调节池出水流量与日平均流量之比)。
对于公寓楼、住宅小区，花园别墅，办公楼、商办楼、商住楼、百货大楼、宾馆、酒店以及综合性楼层来说，其水量变化规律差别很大，调节池停留时间也各不相同。例如，多幢公寓楼和住宅小区取6h即可，规模较大，公共设施配套齐全的小区甚至可以更短些，而纯办公楼则需要12h或更长时间，特别是实行双休日以来，每周的日流量变化趋于更大，周末下班后至下周一上班前，长达六十多小时几乎没有污水排出，在此期间如何维持微生物处理装置的正常运行是一个难题。
但是，建筑物使用功能的组合千变万化，其附属建筑物如餐厅，娱乐场所的有无及面积大小对排水量有很大的影响，根据我们长期的设计经验，建议各种建筑物的调节池停留时间取值范围见表3-9。
表39调节池停留时间表
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建筑物 |
住宅楼 |
商住楼 |
商办楼 |
办公楼 |
大型住宅小区 |
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调节池停留时间/h |
6-8 |
6-8 |
8-10 |
10-12 |
4-6 |
调节池的大小，一般是按实测废水水量和水质变化曲线以及后续处理能承受的*大负荷来推算的，也可以按工厂生产班次来计算。例如生产班次为一班，即8h内水质水量变化很大，则调节池要容纳8h水量，有些工厂如制革、染料、农药等废水调节池要容纳2~5d的废水。
3.3.2 形状及槽数
调节池实际上是一座变水位的贮水池，进水一般为重力流，出水用水泵提升。池中*高水位不高于进水管的设计高度，*低水位为死水位。调节池的形状宜为方形或圆形，以利于形成完全混合状态。调节池出口应设测流装置，以监控所调节的流量，调节池一般设为双格，以利于单个调节池维护检修。
3.3.3 调节池搅拌机
潜水搅拌机又称潜水推进器，适用于污水处理厂的工艺流程中推进搅拌含有悬浮物的污水、稀泥浆、工业过程液体等，创建水流，加强搅拌功能，防止污泥沉淀，是市政和工业污水处理工艺流程上的重要设备。分为混合潜水搅拌机、潜水推进搅拌机，适用于工业和城市污水处理厂曝气池和厌氧池。
为了防止污水中悬浮物的沉积和使水质均匀，工程上常用潜水搅拌机进行搅拌，根据调节池的有效容积，一般按1m32污水4-8W选配搅拌设备，调节池选配搅拌机的总功率可按调节池的有效容积计算出来。
3.4 反应池
反应池是进行生化反应的容器，是污水处理的核心装置，通过活性污泥将废水中的有机污染物作为营养物质进行有氧或厌氧新陈代谢转化为二氧化碳和水，从而将有机污染物进行无害化处理达到排放标准。反应池可以分为厌氧反应池、缺氧反应池和好氧反应等。
3.4.1 设计原理
反应池的设计要根据来水的水质、水量选择合适的工艺，确定水力停留时间和生化反应的时间，通常反应池进行的是生物反应和化学反应。
3.4.2 反应池的参数
在污水处理工艺中，生物反应单元是其核心，这一部分运行控制的好坏直接关系到整个污水处理厂的运行状况。因此，本节从工艺技术机理、影响因素等方面入手，寻求*佳运行控制的参数与方式。
在污水生物处理过程中，影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类。
基质类包括营养物质，如以碱元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源，磷源等营养质，以及铁、锌、锰等微量元素；另外，还包括一些有毒有害化学物质，如酚类、苯类等化合物，也包括一些重金属离子，如铜、個、铅离子等。
环境类影响因素主要有以下几项。
①温度。温度对微生物的影响是很广泛的，尽管在高温环境(50-70℃)和低温环境（-5~0℃)中也活跃着某些类的细菌，但污水处理中绝大部分微生物*适宜生长的温度范围是20-30℃，在适宜的温度范围内，微生物的生理活动旺盛，其活性随温度的增高而增强，处理效果也越好，超出此范围，微生物的活性变差，生物反应过程就会受影响。一般控制反应进程的*高和*低温度限值分别为35℃和10℃。
②pH值。活性污泥系统微生物*适宜的pH值范围是6.5-8.5，酸性或碱性过强的环境均不利于微生物的生存和生长，严重时会使污泥絮体遭到破坏，菌胶团解体，处理效果急剧恶化。
③溶解氧。对好氧生物反应来说，保持混合液中一定浓度的溶解氧至关重要。当环境中的溶解氧高于0.3mg/L时，兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸；当溶解氧低于0.2-0.3mg/L接近于零时，兼性菌则转入厌氧呼吸，绝大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌(多数为丝状菌)还能生长良好，在系统中占据优势后常导致污泥膨胀，一般曝气池出口处的溶解氧以保持在2mg/L左右为宜，过高则增加能耗，经济上不合算。
在所有影响因素中，基质类因素和pH值取决于进水水质，对这些因素的控制，主要靠日常的监测和有关条例、法规的严格执行，对一般城市污水而言，这些因素大都不会构成太大的影响，各参数基本能维持在适当范围内温度的变化与气候有关，对于万吨级的城市污水处理厂，特别是采用活性污对温度的控制难以实施，在经济上和工程上都不是十分可行，因此，一般是通过设计参数的适当选取来满足不同温度变化的处理要求，以达到处理目标。
总而言之，工艺控制的主要目标就落在活性污泥本身以及可通过调控手段来改变的环境因素上，控制的主要任务就是采取合适的措施，克服外界因素对活性污泥系统的影响，使其能持续稳定地发挥作用。
3.4.3 无氧池搅扫
厌氧或缺氧池里需要设置搅拌机，通过搅拌保持厌氧池里的污泥均匀地分布在反应里，防止污泥下沉。
图33潜水搅拌机图
潜水搅拌机(图33)混合搅拌系列产品选用多极电机，采用直联式结构，能耗低，效率高；叶轮通过精铸压成型或冲压成型，精度高，推力大，外形美观流畅，结构紧凑。
低速推流系列产品采用摆线针轮减速机，配备功率小，转速低，叶轮直径大，服务面积广，叶轮由聚酯材料和铝合金铸成，强度高，耐腐蚀性强，除了具有搅拌的功能外还兼有推流和创建水流的作用。
潜水搅拌机的电机绕组为F级绝缘，防护等级为IP68。在污水厂的曝气系统中配合使用，可使系统能耗大大降低，且充氧量明显提高，能有效防止沉淀，根据工艺要求，直联式潜水搅拌可配用导流罩。
混合搅拌系列潜水搅拌机适用于各种水处理工艺和工业流程需要保持固、液二相或固、液、气三相介质均匀混合反应的场所。
3.4.4 膜分离装置
（1）膜组件的形式
将膜、固定膜的支撑材料、间隔物或管式外壳等组装成的一个单元称为膜组件。膜组件的结构及形式取决于膜的形状，工业上应用的膜组件主要有中控纤维式、管式、螺旋卷式、板框式四种。管式和中空纤维式膜组件液可以分为内压式和外压式两种。
板框式（图3-4~图3-6）是较早使用的一种膜组件。其设计类似于常规的板框过滤装置，膜被放置在可垫有滤纸的多孔的支撑板上，两块多孔的支撑板叠压在一起形成料液的流道空间，组成一个膜单元，单元与单元之间可并联或串联。不同的板框式设计的主要差别在于料液流道的结构上。
图3-4 板框式膜组件水流方向示意图 图3-5 板框式膜片 图3-6 板框式膜组件图
管式膜组件（图3-7~图3-9）有外压式和内压式两种。
对内压式膜组件，膜被直接浇铸在多孔的不锈钢管内或用玻璃纤维增强的塑料管内，加压的料液流从管内流过，透过膜的渗透溶液在管外侧被收集。
对外压式膜组件，膜则被浇铸在多孔支撑管外侧面，加压的料液流从管外侧流过，渗透溶液则由管外侧渗透通过膜进入多孔支撑管内。
无论是内压式还是外压式，都可以根据需要设计成串联或并联装置。
帘式中空纤维膜组件（图3-10~图3-13）的*大特点是单位装填膜面积比其他组件大，*高可达到30000㎡/m³。
图3-7 管式膜组件水流示意图 图3-8 管式膜组件图
图3-9 管式膜组件排列图 图3-10 中空纤维膜截面图
图3-11 中空纤维膜丝表面显微镜放大图 图3-12 中空纤维膜膜片图
中空纤维膜组件也分为外压式和内压式，将大量的中空纤维安装在一个管状容器内，中空纤维的一端以环氧树脂与管外壳壁固封制成膜组件。料液从中空纤维组件的一端流入，沿纤维外侧平行于纤维束流动，透过液则渗透通过中空纤维壁进入内腔，然后从纤维在环氧树脂的固封头的开端引出原液则从膜组件的另一端流出。
(2)膜分离装置
膜分离装置包括膜池、膜组件、抽吸泵、鼓风机等必备装置，还包括管路阀门、压力表，流量计等辅助装置。
图314是一体式膜生物反应器装置图，膜分离装置的核心是膜组件，膜组件的下方有曝气装置，通过鼓风机给膜组件曝气，冲刷膜表面，防止膜污染，同时也给生物的生化作用供氧膜组件出水口与抽吸泵相连，通过抽吸泵的抽吸作用产生负压，水在压力作用下透过膜，经过抽吸泵排出，大分子物质被膜截留在膜池里。
图3-13 中空纤维膜膜组件外形 图3-14 一体式膜生物反应器示意图
3.4.5 膜过滤泵
膜过滤泵和膜组件相连，通过泵的抽吸在膜丝内产生负压，水在压力的作用下透过膜.对于小型污水厂，通常选用带有自吸功能的自吸泵。
自吸泵的工作原理是：水泵启动前先在泵壳内灌满水(或泵壳内自身存有水)。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向蜗壳，这时入口形成真空，使进水逆止门打开，吸入管
内的空气进入泵内，并经叶轮槽道到达外缘自吸泵分为气液混合式(包括内混式和外混式)、水环轮式、射流式(包括液体射流和本射流)。
气液混合式自吸泵的工作过程是：由于自吸泵泵体的特殊结构，水泵停转后，泵体内存有一定量的水，泵再次启动后由于叶轮旋转作用，吸入管路的空气和水充分混合，并被排气水分离室：气水分离室上部的气体溢出，下部的水返回叶轮，重新和吸入管路的剩余混合，直到把泵及吸入管内的气体全部排出，完成自吸，并正常抽水。
水环轮式自吸泵是将水环轮和水泵叶轮组合在一个壳体内，借助水环轮将气体排出，实现自吸。当泵正常工作后，可通过阀截断水环轮和水泵叶轮的通道，并且放掉水环轮内
流式自吸泵，由离心泵和射流(或喷射器)组合而成，依喷射装置在喷处造成直空实现抽吸，通常选用自吸泵时要选择自吸泵的流量和高度，流量按照每天出水总量和几组自吸泵来计算。
对于中型或大型污水厂通常选用离心泵，离心泵有立式、卧式、单级、多级，单吸、双吸、自吸式等多种形式，其工作原理是高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出，从而达到输送的目的。
通常离心泵不带有自吸功能，如果管路高于液面，管路中有空气就需要排气，离心泵的排气功能较弱；通常在自吸泵的进口管路*高端连一个液环真空泵，自吸泵启动前先启动液环真空泵，把管路抽成真空，水就在压力作用下充满管路，管路中充满水后启动离心泵膜过滤泵的选型根据单个泵所需要的产水量确定泵流量的大小，同时对泵的产水高度也
需要确定，一般根据水位和需提升的高度确定。
3.5 剩余污泥泵
在MBR系统中由于膜的高效截留作用，使得MBR工艺污泥得以富集，因此具有污泥浓度高的特点，MBR正常运行所需要的污泥浓度范围一般为3000~15000mg/L，正常运行
时污泥浓度可控制在6000-1000mg/L，过低或过高的污泥浓度会加剧膜的污染，如果不考虑膜污染，污泥能够达到40000mg/1的高浓度。
MBR系统相比传统活性污泥法的优点之一就是污泥产率低，微生物缺乏营养时，内源呼吸作用突出，底物基本用于维持细胞本身的高能量需求，而不用于合成微生物，因而实现低污泥产量。
有研究表明，在泥龄45d条件下，产泥系数为0.26kgS/ kgBOD5，剩余污泥的排放体积占处理水量体积的比例为0.41%；传统活性污泥工艺的产泥系数为0.48kgSS/kgBOD5,剩余污泥的排放体积占处理水量体积的比例为1.53%。由于污泥的自我消解，MBR产泥量仅占传统工艺的30%，这对于后续的污泥处理极为有利，减少了50%的污泥处理池容积，大大节省了污泥处理的投资和运行费用。
污泥泵主要由定子，转子，轴承和轴封四大部分组成，有拉紧螺栓将各段夹紧。
①多级泵定子局部主要由吸入段、中段、吐出段和导叶等组成，构成工作室。D型泵一般水平吸入，垂直向上吐出，用于油田注水时，泵进出口均垂直向上，DG型多级入口均垂直向上，轴承用油脂或稀油润滑。
②多级泵转子局部主要由轴、叶轮、平衡盘和轴套等组成，轴向力由平衡盘平衡。
③多级泵轴承主要由轴承体、轴承和轴承压盖等组成，主要由进水段和尾盖上的密封函体、填料、挡水圈等组成。D型泵水封水来源于泵内的压力水，DG型泵水封水来源于外
部供水。
④多级泵轴封采用软填料密封。
污泥泵是指有两只或两只以上叶轮的泵，多级泵与单级泵有以下的区别：
①单级泵是指只有一只叶轮的泵，*高扬程可以超过125m；②多级泵在单级泵扬程必需配两级电机的情况下，可以通过增加叶轮个数来配用四级电机，从而可以提高梨的使用寿命和降低机组噪声，但是多级泵维修相对单级泵来说要困难一点。
排泥是为了保证MHBR的活性污泥维持在正常范围内，以避免过高的污泥浓度而导致严重的膜污染，从次数而言，大致以15d排泥一次为宜。
