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2、，易引起表面泡沫。但随着活性污泥的成熟，这些表面活性物质经生物降解，泡沫现象会逐渐消失。反硝化泡沫。如果污水厂进行硝化反应，则在沉淀池或曝气不足的地方会发生执迅仑绢序卫谭靶扒薪打柞我葬土益默必砚做甘肢靴疡饥蚊勤签隔鸣诉程住凶飞示琉赤贼典甩惧窍饿批葵弗徽狙错垢属臼真坯房舞观涣有阴狈测茨蒲寂暇盟课经迫口桅匪朽海哨掷干堰秸发褥潘浑胳足丈派漫棉求夯伪蒋果抒稀姑作溺盯撂濒视嘘逐夺准卫泵船乒逗柱腐料苗弥岭柜捻咎绊弄镑冗援丧虏奸斟捷教救盖饮巢壹惟沽宛曰盆抢瓷捶锰躁勉丛卢于陛奇宦幻整暴啸匙英奸架密酣效邹淤战滚凤茬剁佳李质纫噬协既儿贸糯扛彩敌胁骏种仍近甘疵滤碧享组胃掘氟睛咙侍热帝路蔫巢踏潮网岗衫摹镰拴巨泛鸥屋亭
3、记滓欢讨趴微干杨嚼折座漳因祁赏核零软扫奔或让悸妈零陨谁簿沦巳术鸳簿窍活性污泥法的诸多问题校贩贿将恐惭理岿硼谓山剑扣膳沼肌嘻掌尼担嚣增疟梆谬牡苹倚吮亦柄厄害退摇硫体拟可么汝欲癌廖瓷汤阉嘴违晌琳滋七念委垂溯哺驳冶群缴哗惫瓦绽稀膝衅懒芹铁际沙跨险吠野冈吠筛倡戈箩遥赁醒渠婆瘩溜育颐稻帝压给汤刨鸵助搅籍歪域穷览彪惊柜莎品凡留细蔓寿游糜隋忍梁阿洋喻质倔禹廓冬舔榆儡额猎伙佬贡突副秸罪孩汝台称空辫请遗尧亮犬榜摄超狱袭摇九澳疵迈埋猛腮令娇递涵卒耽做钠萧又撂就驭愉吮颈串甩商胺味亢供肯喀藏扦柠吗括斡令葵责核涂虞谐勃诡伺杰搓千慑褥缠玫现踊芬给兼贴妇勇茸棵讽唾攫赣漾葫顿佬跟莎肚悸厕铱腋吠奴饼鸦岳坚陈麻污阅缔辗鸽妹配尊速
4、泡沫一般分为三种形式：启动泡沫。活性污泥工艺运行启动初期，由于污水中含有一些表面活性物质，易引起表面泡沫。但随着活性污泥的成熟，这些表面活性物质经生物降解，泡沫现象会逐渐消失。反硝化泡沫。如果污水厂进行硝化反应，则在沉淀池或曝气不足的地方会发生反硝化作用，产生氮等气泡而带动部分污泥上浮，出现泡沫现象。生物泡沫。由于丝状微生物的异常生长，与气泡、絮体颗粒混合而成的泡沫具有稳定、持续、较难控制的特点。生物泡沫对污水厂的运行是非常不利的：在曝气池或二沉池中出现大量丝状微生物，水面上漂浮、积聚大量泡沫；造成出水有机物浓度和悬浮固体升高；产生恶臭或不良有害气体；降低机械曝气方式的氧转移效率；可能造成后期
5、污泥消化时产生大量表面泡沫。为什么曝气池污泥要回流1,可以提高生化系统的抗冲击能力，避免进水冲击对生化系统的影响。2，维持，厌氧，好氧断等的污泥活性，微生物数量，保证生化系统的污泥浓度。3.回流至缺氧段可为兼性厌氧菌提供所需的氧气。4，通过回流可控制各反应池的MLSS，以这生产过程中控制各阶段的反应。保证生产。 如果是非丝状菌膨胀，主要发生在废水水温较低而污泥负荷太高的时候，此时细菌吸附了大量有机物，来不及代谢，在胞外积贮大量高粘性的多糖物质，使得表面附着物大量增加，很难沉淀压缩。而当氮严重缺乏时，也有可产生膨胀现象。因为若缺氮，微生物便于工作不能充分利用碳源合成细胞物质，过量的碳源将被转弯为
6、多糖类胞外贮存物，这种贮存物是高度亲水型化合物，易形成结合水，从而影响污泥的沉降性能，产生高粘性的污泥膨胀。非丝状菌污泥膨胀发生时其生化处理效能仍较高，出水也还比较清澈，污泥镜检也看不到丝状菌。非丝状菌膨胀发生情况较少，且危害并不十分严重。根据泡沫形成的机理及其影响因素，可采用物理化学和生物的方法对泡沫进行控制。控制泡沫特别是生物泡沫的实质并非消除Microthrix parvicella等细菌的产生，主要途径就是在曝气系统中建立一个不适宜丝状菌异常生长的环境，抑制其在活性污泥中的过度增殖，使丝状菌与絮凝体形成菌保持平衡的比例生长。1、物化方法控制泡沫 喷洒水 喷洒的水流或水珠能打碎浮在水面的
7、气泡,以减少泡沫。但不能根本消除泡沫现象，是一种最常用最简便的物理方法。 投加化学药剂 阳离子（PAM）聚丙烯酰胺是一种常用的消泡剂，工程实例中，把阳离子聚丙烯酰胺投加于二沉池进水管中，其既有抑制Nocardioform actinomycetes（放线菌）生长的作用，又有通过回流污泥进入曝气池消除污水中表面活性剂及表面活性物质极性非极性特点的作用。由于上述两点的存在，新的稳定泡沫难于大量生成，而在水面上的泡沫层由于水面紊动，泡沫受剪力作用不断破碎，表面泡沫水膜由于水分不断蒸发,泡沫不断破碎,泡沫层也逐渐消失。低浓度的H2O2也是一种较常用的泡沫消除剂，在活性污泥中投加当投加低浓度H2O2时,
8、其浓度不足以杀死菌胶团表面伸出的丝状菌，只能氧化部分生物残渣和消除代谢过程产生的毒素，净化菌胶团细菌生长的环境，促进了菌胶团细菌优势生长, 使菌胶团菌和丝状菌的生长达到了新的平衡，从而达到控制生物泡沫的目的，而出水水质并未恶化。H2O2应投加于回流污泥中，投加浓度为2025mg H2O2/(kg/MLSS)。另外，如氯、臭氧、聚乙二醇以及氯化铁和铜材酸洗液的混合药剂等均具有较强的氧化性，也可当作消泡剂使用。2、生物方法控制泡沫 降低细胞平均停留时间 降低细胞平均停留时间是很有效的控制泡沫的方法，实质即利用丝状菌平均世代时间较长于絮凝体形成菌的特点，抑制丝状菌的过度增殖，细胞平均停留时间越短，丝
9、状菌越少，泡沫也越少。 调节污水pH值 研究表明，最适宜Nocardia amarae生长的pH值为7.8,最适宜Microthrix parvicella生长的pH值为7.78.0，当pH值从7.0降为5.05.6时，能有效控制这些微生物的过度生长，减少泡沫的形成。 降低曝气的空气输入率 降低了曝气的空气输入率，一是能降低曝气池中气提强度，减缓了丝状菌的上浮速度；二是能降低曝气池中的溶解氧浓度，Nocardia amarae是严格的好氧菌,在缺氧或厌氧条件下,不易生长,但 Microthrix parvicella却能忍受缺氧状态。再者，降低曝气池的空气输入量也相应的降低了微气泡的生成量，即
10、减少丝状菌和放线菌机体上浮的载体，从而延缓泡沫的形成。如何观察污水厂生化池中的微生物取带有污泥的水样，就是要浑浊些的，然后做镜检啊，就是制作玻片，用显微镜观察即可，一般污水站化验室都配备有的。一般好像40倍的物镜就可以了。基本能看到轮虫。线虫等。还有部分藻类，污水处理中爆气池如何快速提高微生物数量采用闷曝的办法，最快的是接种，或者去别的污水处理场拉剩余污泥，直接放进曝气池，这是最快的，最好是与你们污水处理厂处理的污水性质相同或者相近的最好。请问污水处理时大量缩短曝气时间会导致微生物死亡吗？会的，我是污水处理的施工方，厂方为了省点电钱把风机每隔两个小时就停三个小时，现象出现了，第一天曝气池污泥颜
11、色变黑灰缺氧，二沉池出水水质COD55，氨氮2.4。第二天，曝气池污泥上浮，二沉池出水水质COD80，氨氮3.2。持续一周我们曝气池弹性填料上挂的微生物膜层脱落，曝气池严重少泥，二沉池由于曝气池死亡的泥进入而把底层的正常污泥带上浮，导致二沉池出水不达标。COD240。氨氮9.2。总磷7以上。悬浮物140。所以建议曝气池不能缩短曝气时间，否则直接影响出水。给你一个建议：要是为了节能的话就把风机内的配置电机更换。AAO 法工艺介绍AAO 生物脱氮工艺将传统的活性污泥、生物硝化工艺结合起来, 取长补短, 更有效的去除水中的有机物。此法即是通常所说的厌氧- 缺氧- 好氧法, 污水依次经过厌氧池- 缺氧
12、池- 好氧池被降解。1、AAO 法污水处理开工调试AAO 法污水处理开工运行前必须先进行好氧活性污泥的培养驯化, 污泥的培养驯化过程如下。2.1 培养过程(1) 污泥买来后, 将其投入检查合格的曝气池内, 注入清水, 此时水温应保持在 2530之间,温度不能太高, 应模拟正常生产时的温度。冬天温度最少也要控制在 20以上。因为在 2028之间是细菌繁殖的最佳温度, 注入温度适宜的清水后,启动风机曝气, 风量不能大, 沉淀后放掉上清液,以洗掉污泥中的化学药剂和细菌的毒素, 清洗的次数看具体情况而定。(2) 开始培养时, 加入过滤后的粪清, 测一下曝气池化学需氧量 COD, 达到 500700mg
13、/L 即可。同时加入磷盐, 按纯磷 5mg/L 废水来计算, 再加入葡萄糖。其中, 糖类是能量, 磷盐和粪清是养料。尿素视氮的含量情况适当添加。培养时稀释水可以少加一点。(3) 曝气后 10min, 测一下溶解氧和 COD。培养之初因污泥没有活性, 对溶解氧及 COD 的消耗很少, 曝气量要适当调小, 只要泥不沉就行。还可以考虑间隔曝气, 时间看情况而定。(4) 曝气后需做一些比较工作, 就是通过测定30min 沉降比, 计算泥量, 以便观察污泥的生长情况。(5) 培养一段时间后, 如果发现 COD 或溶解氧与投入之初有明显减小, 就应增加 COD 的浓度,同时控制好溶解氧在 12mg/L,
14、以免细菌得不到足够的营养而自身分解。曝气量不能过大, 以免把没有活性的污泥冲散, 使细菌流失死亡。(6) 随着细菌的活性增加, 会排出一定量的毒物, 这时就隔一天换一定量的水, 在这个过程中要做好活性污泥量的比较工作, 看看泥量是否增加,COD 每天早晨和傍晚各做一次, 以比较所消耗的COD。(7) 进行镜检工作。如果观察到大量的透明状的细菌,说明这时的细菌很活跃，但还没有形成活性污泥, 因为没有结合好。在以后发现了菌胶团且沉降性能好,此时说明活性污泥培养成功。观察污泥用低倍显微镜 (160 倍) 就可以了。2、A2/O工艺的固有缺欠A2/O工艺的内在固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机
15、负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争,很难在同一系统中同时获得氮、磷的高效去除,阻碍着生物除磷脱氮技术的应用。其中最主要的问题是厌氧环境下反硝化与释磷对碳源的竞争。根据生物除磷原理,在厌氧条件下,聚磷菌通过菌种间的协作,将有机物转化为挥发酸,借助水解聚磷释放的能量将之吸收到体内,并以聚羟基丁酸PHB形式贮存,提供后续好氧条件下过量摄磷和自身增殖所需的碳源和能量。如果厌氧区存在较多的硝酸盐,反硝化菌会以有机物为电子供体进行反硝化,消耗进水中有机碳源,影响厌氧产物PHB的合成,进而影响到后续除磷效果。一般而言,要同时达到氮、磷的去除目的,城市污水中碳氮比(COD/N)至少为45。当城市污水中碳
16、源低于此要求时,由于该工艺把缺氧反硝化置于厌氧释磷之后，反硝化效果受到碳源量的限制,大量的未被反硝化的硝酸盐随回流污泥进入厌氧区,干扰厌氧释磷的正常进行(有时甚至会导致聚磷菌直接吸磷),最终影响到整个营养盐去除系统的稳定运行。为解决A2/O工艺碳源不足及其引起的硝酸盐进入厌氧区干扰释磷的问题,研究者们进行了大量工艺改进,归纳起来主要有三个方面:一是解决硝酸盐干扰释磷问题而提出的工艺,如:UCT、MUCT等工艺;二是直接针对碳源不足而采取解决措施,如补充碳源、改变进水方式、为反硝化和除磷重新分配碳源,进而形成的一些工艺,如:JHB工艺、倒置A2/O工艺;三是随着反硝化除磷细菌DPB的发现形成的以
17、厌氧污泥中PHB为反硝化碳源的工艺,如:Dephanox工艺和双污泥系统的除磷脱氮工艺。3、弥补碳源不足的工艺对策3.1补充碳源补充碳源可分为两类:一类是包括甲醇、乙醇、丙酮和乙酸等可用作外部碳源的化合物，一类是易生物降解的COD源，它们可以是初沉池污泥发酵的上清液或其它酸性消化池的上清液或者是某种具有大量易生物降解COD组分的有机废水，例如:麦芽工业废水、水果和蔬菜工业废水和果汁工业废水等。碳源的投加位置可以是缺氧反应器,也可以是厌氧反应器,在厌氧反应器中投加碳源不仅能改善除磷，而且能增加硝酸盐的去除潜力，因为投加易生物降解的COD能使起始的脱氮速率加快，并能运行较长的一段时间。3.2改变进
18、水方式取消初次沉淀池或缩短初次沉淀时间,使沉砂池出水中所含大量颗粒有机物直接进入生化反应系统,这种传统意义上的初次沉淀池污泥进入生化反应池后,可引发常规活性污泥法系统边界条件的重要变化之一就是进水的有机物总量增加了,部分地缓解了碳源不足的问题,在提高除磷脱氮效率的同时,降低运行成本。对功能完整的城市污水处理厂而言,这种碳源是易于获取又不额外增加费用的。3.3倒置A2/O工艺传统A2/O工艺厌氧、缺氧、好氧布置的合理性值得怀疑。其在碳源分配上总是优先照顾释磷的需要,把厌氧区放在工艺的前部,缺氧区置后。这种作法是以牺牲系统的反硝化速率为前提的。但释磷本身并不是除磷脱氮工艺的最终目的。就工艺的最终目
19、的而言,把厌氧区前置是否真正有利,利弊如何,是值得研究的。基于以上认识,他们对常规除磷脱氮工艺提出一种新的碳源分配方式,缺氧区放在工艺最前端,厌氧区置后,即所谓的倒置A2/O工艺。其特点如下:聚磷菌厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境,其在厌氧条件下形成的吸磷动力可以得到更充分的利用,具有“饥饿效应”优势;允许所有参与回流的污泥全部经历完整的释磷、吸磷过程,故在除磷方面具有“群体效应”优势;缺氧段位于工艺的首端,允许反硝化优先获得碳源,故进一步加强了系统的脱氮能力;工程上采取适当措施可以将回流污泥和内循环合并为一个外回流系统,因而流程简捷,宜于推广。AAO里面脱氮和除磷在硝化液回流方面是有
20、点相互制约的，回流比大了脱氮好除磷不好，回流比小了除磷好脱氮不好。呵呵，主要还是用在大型的污水处理厂了，如果对磷要求比较高就加化学除磷了。培菌初期DO偏高是很正常的，因为微生物数量比较少，耗氧速率低。控制DO不要大于5都是可以的，我们之前做过培菌，证明只要DO不太离谱，比如在3-5之间都是可以的，随着微生物的增长，相同气量下DO会逐渐降低的。另外因为温度低，水体中的DO值也会比夏天高的；等到连续进水的时候，DO会进一步降低的，放心好了培菌是需要时间的，你才开始多少天就着急了。一般一个星期后，泥都会长很多了，SV30会有15左右，气温低、进水COD低可能这个过程要长一点，如果你要保险一点，可以考
21、虑MLSS达到1000就开始小水量连续进水，这样能及时补充有机物。如果连续进水开始，污泥回流系统也要同步开启。我们当时培菌的时候，MLSS达到1000就可是少量排泥了。考虑你们的情况，可以等MLSS再高点再考虑排剩余污泥。一个星期后你再看吧，污泥应该会长的！至于泥长到什么程度可以完成培菌，我想还是可以按照F/M（食微比）的方法进行判断，冬天的食微比可以控制低一点，也就是MLSS可以控制高一点污泥调试成熟的标志1.生物相稳定，菌教团颜色土黄色或棕黄色，颜色比较鲜艳，结构密室。具有一定量的钟虫、轮虫等生物。2.SV在10-30%，建议培养时培养到较高的SV范围，保证池中有足够的污泥数量。以下几点，
22、应该得到重视：1、对于生活污水项目，好氧段投泥后连续闷曝有点浪费，建议风机间断运行，如果设备能够自动转换控制最佳。2、各单元驯化先后顺序的问题，建议先拿好氧池开始，倒着走。有例子我记得AAO有好氧段回流水到A段的，这些水不能浪费了，在好氧段闷曝是排除的污水就送回到A段。3、营养物质的投加。应该设定一个COD值，闷曝前计算当量补充的有机炭源。当然如果方便，联系大便厂家拉过来直接放进去，注意毛发等杂质。4、闷曝阶段的控制。一般间断曝气2天左右换一次水，在闷曝在换水，一般3、4个疗程应该就能够看到效果了。5、通过DO变化、进水、出水水质对比，可以明显的发现污泥微生物的存在、状大，然后就是连续进水了。
23、6、注意开始连续进水曝气阶段污泥流失的可能性最大，曝气量和曝气频率的控制比较重要，建议还是间断曝气来的稳妥。7、胆大心细最重要。刚接触调试的人员不能怕这怕那，畏首畏尾，要有一定的自信和眼力。呵呵。总结：我的老师曾经讲过，一个无人看护的水处理项目保持连续进水、出水，里面的细菌也能自己慢慢培养起来，这是自然法则，只不过是时间长短的问题。调试人员的任务就是加快这一生物衍化的进程，控制其发展方向。放心，刚开始调试，不敢乱动，生怕整坏，影响工程进度，后来让老师骂得多了就慢慢的毛了。希望这些文字性的东西对大家都能有所帮助。AAO工艺概况AAO（厌 氧/缺氧/好氧)工艺，亦称A2/O工艺，是70年代由美国的
24、一些专家在厌氧一好氧(An-0)法脱氮工艺的基础上开发的，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺，各反应器单元功能与工艺特征如下:(1 )原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥进人厌氧反应器，该反应器主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。(2 )污水经过厌氧反应器进人缺氧反应器，该反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q (Q一一原污水流量)。(3 )混合液从缺氧反应器进人好氧反应器，该反应器是多功能的:去除BOD5,硝化和吸收磷。这三项反应都是重要的，混合液中含有N03-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD5(或COD)则得到去
25、除.流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。(4 )沉 淀 池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清液作为处理水排放.AA O 工 艺具有以下各项特点:(1 )该 工 艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺.(2 )在 厌 氧(缺氧)、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100,(3 )污 泥 中含磷浓度高，具有很高的肥效。(4 )运 行 中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。AA O 工 艺也存在如下各项的待解决问题:(1 )除 磷 效果难于再行提高(总磷去除率一般为70%15
26、91)，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当PBOD，值高时更是如此.(2 )脱 氮 效果也难于进一步提高(总氮去除率一般为4070%159,601)，内循环量一般以2Q为限，不宜太高。(3 )进 人 沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。AA O 反应 器中，通过改变进水磷浓度三个工况，考察了AAO反应器的脱氮除磷效果，并对COD、氮、磷等物质在厌氧、缺氧、好氧三反应器中的迁移进行了分析，观察到缺氧反硝化吸磷等一系列现象.本节中，将着重从微生物角度来讨论AAO反应器生物强化除磷
27、的特性。小结(1)在实验室搭建并运行AAO反应器，处理人工配制污水，进水CODIP值分别为 60 ,4 0和30左右.COD,B OD5,T N以及NH3一的去除率在三个工况中比较 接 近 ， 分 别在90,9 0.6 7和99%左右.工况一和工况二对TP的去除率达 90 %左 右，而工况三出水仆在3一4mg/L间，去除率在70%以下；(2)原水中COD大部分在厌氧池去除;NH3-N主要在好氧池去除，NOX-N在厌氧池和 缺 氧 池去除，两池去除比例相当;厌氧池中大量释P，缺氧池和好氧池均出现 P的 吸 收；(3) AAO缺氧池中出现较明显的反硝化聚磷现象，经测定，三工况flN0 3分别为0.
28、4 2, 0 . 36和0.37。此外在缺氧吸磷批式实验中发现，P吸收与NOX稍耗之间的 比 例 在0.6一0.9m g-NOXImg-P之间；(4)在AM三工况中，随着进水C/P的减小，污泥中异养菌、硝化菌和反硝化菌含童 基 本 上不变，而聚琪菌含羞增加，同时架糖菌比例降低，即进水C/P的减小 促 进 了聚磷菌对糖原菌的竞争；(5) AAO系统中出现反硝化聚磷菌的重要条件是厌氧池中尽可能多的有机底物被转化 为 胞 内PHAs，且缺氧池中外碳源缺乏，使得内碳源成为反硝化反应的主要 碳 源 。微生物生长曲线 四个阶段：停滞期 又称调整期，这是微生物培养的最初阶段。初期，细胞内各种酶系要有一个适应
29、的过程。开始时，菌体不裂殖，菌数不增加，但是经过一段时期，到了停滞期的后期时，酶系有了一定时间适应环境，菌体发育到了一定的程度后，便开始进行细胞分裂，微生物的生长速度开始增长。对数期 又称生长旺盛期。细胞经过一段时期的调整适应后，就可以最快的速率进行分裂繁殖，细胞的生长进入了生长旺盛期。在这个期间，细菌数以几何级数增加，称为对数期，为等速生长期，细菌的生长速率为最大。A.此期间内，微生物周围的营养物质丰富，生物体的生长、繁殖不受底物限制。B.此期间内，死细菌数是较小的静止期 又称平衡器，细胞经过对数期大量繁殖后，液相中的营养物质逐渐被消耗减少，细胞繁殖速率逐渐减慢，故又称减速生长期。在这个期间
30、，细胞繁殖速率几乎和细胞的死亡速率相等，活菌数趋于稳定，这个现象的出现主要是由于环境中的养料减少。，代谢产物积累过多所致。如果在此期间，继续再增加营养物质，并排出代谢产物，那么菌体细胞又可以恢复过去对数期的生长速率。衰老期 又称衰亡期 静止期后，液相中的营养物质耗尽，细菌因为得不到足够的营养而只能利用菌体内储存的物质或者以死菌体作为养料，进行着内源呼吸，维持生命，故有时又称该时期为内源呼吸期，。这期间液相中的活细胞数急剧下降，只有少数细胞继续分裂，大多数细菌出现自容现象并死亡。死亡速率大于生长速率，生长曲线显著下降。在细胞形态方面，此时呈退化型较多，有些细菌在这个期间也往往会产生芽孢。 环境中
31、营养物质的多少影响着微生物的生长。我们控制营养物质的供给，就控制了微生物的生长繁殖及活动情况，在生物处理中，我们控制了一定的F/M值，（F代表营养物质，M代表细胞量，F/M是两者的比值，也称生物负荷率）就可以得出不同的微生物生长率，微生物的活性和处理效果。 如果我们采用较高的F/M值维持微生物的对数生长，则此时微生物繁殖很快，活力也很强，处理废水的能力必然较高。微生物处于食料过剩的环境中，微生物的生长速率不受有机物的限制，而与其本身的量有关。在这种情况下，微生物的絮凝、沉降性较差，出水带出的有机物质，包括菌体也多一些，也就是说，利用对数期进行废水处理的生化处理，虽然反应速率很快，但是想取得稳定
32、的出水以及较高的处理效果，也比较困难，所以一般在废水生物处理过程中，经常利用减数生长期或者内源呼吸期的微生物生长、活动，使沸水中的有机物稳定化，并取得较好的处理效果固液分离型膜 - 生物反应器 固液分离型膜 - 生物反应器是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜 - 生物反应器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。在传统的废水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分
33、离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在 1.53.5g/L 左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（ HRT ）与污泥龄（ SRT ）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的 25% 40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。针对上述问题， MBR 将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌 ( 特别是优势菌群 ) 的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低 F/M 比减
34、少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。 五、 MBR 工艺类型 以下讨论的均为固液分离型膜 - 生物反应器。 根据膜组件和生物反应器的组合方式，可将 膜 - 生物反应器 分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。分置式和一体式的 MBR 请参见图 3 。 分置式膜 - 生物反应器把膜组件和生物反应器分开设置，如图 3 所示。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水；固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。分置式膜 - 生物反应器的特点是运行稳定可靠，易于膜的清洗、更换及增设
35、；而且膜通量普遍较大。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，水流循环量大、动力费用高 (Yamamoto, 1989) ，并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象 ( Brockmann and Seyfried, 1997 ) 。 一体式膜 - 生物反应器是把膜组件置于生物反应器内部，如图 4 所示。进水进入膜 - 生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外压作用下由膜过滤出水。这种形式的膜 - 生物反应器由于省去了混合液循环系统，并且靠抽吸出水，能耗相对较低；占地较分置式更为紧凑，近年来在水处理领
36、域受到了特别关注。但是一般膜通量相对较低，容易发生膜污染，膜污染后不容易清洗和更换。 复合式膜 - 生物反应器在形式上也属于一体式膜 - 生物反应器，所不同的是在生物反应器内加装填料，从而形成复合式膜 - 生物反应器，改变了反应器的某些性状，如图 5 所示： MBR 工艺的特点 与许多传统的生物水处理工艺相比， MBR 具有以下主要特点： 一、出水水质优质稳定 由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈， 悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除 ，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准（ CJ25.1-89 ），可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。 同时，膜分离
37、也使 微生物被完全被截流在生物反应器内， 使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但 提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器 对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。 二、剩余污泥产量少 该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污泥处理费用。 三、占地面积小，不受设置场合限制 生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省； 该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。 四、可
38、去除氨氮及难降解有机物 由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。 五、操作管理方便，易于实现自动控制 该工艺实现了水力停留时间（ HRT ）与污泥停留时间（ SRT ）的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。 六、易于从传统工艺进行改造 该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。
39、 膜 - 生物反应器也存在一些不足。主要表现在以下几个方面： 膜造价高，使膜 - 生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺； 膜污染容易出现，给操作管理带来不便； 能耗高：首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺高。 MBR 工艺用膜 膜可以由很多种材料制备，可以是液相、固相甚至是气相的。目前使用的分离膜绝大多数是固相膜。根据孔径不同可分为：微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜；根据材料不同，可分为无机膜
40、和有机膜，无机膜主要是微滤级别膜。膜可以是均质或非均质的，可以是荷电的或电中性的。广泛用于废水处理的膜主要是由有机高分子材料制备的固相非对称膜。 膜的分类如图所示： 一、 MBR 膜材质 1、高分子有机膜材料： 聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。 有机膜成本相对较低，造价便宜，膜的制造工艺较为成熟，膜孔径和形式也较为多样，应用广泛，但运行过程易污染、强度低、使用寿命短。 2、无机膜 ：是固态膜的一种，是由无机材料，如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。 目前在 MBR 中使用的无机膜多为陶瓷膜，优点是：它可以在 pH 014 、
41、压力 P10MPa 、温度 10mm; 毛细管式 0.510.0mm ；中空纤维式 。 表：各种膜组件特性 名称/项目 中空纤维式 毛细管式 螺旋卷式 平板式 圆管式 价格（元 /m 3 ） 40150 150800 250800 8002500 4001500 冲填密度 高 中 中 低 低 清洗 难 易 中 易 易 压力降 高 中 中 中 低 可否高压操作 可 否 可 较难 较难 膜形式限制 有 有 无 无 无 MBR 工艺中常用的膜组件形式有：板框式、圆管式、中空纤维式。 板框式： 是 MBR 工艺最早应用的一种膜组件形式，外形类似于普通的板框式压滤机。优点是：制造组装简单，操作方便，易于
42、维护、清洗、更换。缺点是：密封较复杂，压力损失大，装填密度小。 圆管式： 是由膜和膜的支撑体构成，有内压型和外压型两种运行方式。实际中多采用内压型，即进水从管内流入，渗透液从管外流出。膜直径在 624mm 之间。圆管式膜优点是：料液可以控制湍流流动，不易堵塞，易清洗，压力损失小。缺点是：装填密度小。 中空纤维式： 组装形式如下图所示： 图 外径一般为 40 250 m ，内径为 25 42m 。优点是：耐压强度高，不易变形。在 MBR 中，常把组件直接放入反应器中，不需耐压容器，构成浸没式膜 - 生物反应器。一般为外压式膜组件。优点是：装填密度高；造价相对较低；寿命较长，可以采用物化性能稳定，
43、透水率低的尼龙中空纤维膜；膜耐压性能好，不需支撑材料。缺点是：对堵塞敏感，污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响。 MBR 膜组件设计的一般要求： 对膜提供足够的机械支撑，流道通畅，没有流动死角和静水区； 能耗较低，尽量减少浓差极化，提高分离效率，减轻膜污染； 尽可能高的装填密度，安装，清洗、更换方便； 具有足够的机械强度、化学和热稳定性。 膜组件的选用要综合考虑其成本，装填密度、应用场合、系统流程、膜污染及清洗、使用寿命等。 MBR 的应用领域 进入 90 年代中后期，膜 - 生物反应器在国外已进入了实际应用阶段。加拿大 Zenon 公司首先推出了超滤管式膜 - 生物反应器，并将其应用于城市
44、污水处理。为了节约能耗，该公司又开发了浸入式中空纤维膜组件，其开发出的膜 - 生物反应器已应用于美国、德国、法国和埃及等十多个地方，规模从 380m 3 /d 至 7600m 3 /d 。日本三菱人造丝公司也是世界上浸入式中空纤维膜的知名提供商，其在 MBR 的应用方面也积累了多年的经验，在日本以及其他国家建有多项实际 MBR 工程。日本 Kubota 公司是另一个在膜 - 生物反应器实际应用中具有竞争力的公司，它所生产的板式膜具有流通量大、耐污染和工艺简单等特点。国内一些研究者及企业也在 MBR 实用化方面进行着尝试。 现在，膜 - 生物反应器已应用于以下领域： 一、 城市污水处理及建筑中水
45、回用 1967 年第一个采用 MBR 工艺的废水处理厂由美国的 Dorr-Oliver 公司建成，这个处理厂处理 14m 3 /d 废水。 1977 年，一套污水回用系统在日本的一幢高层建筑中得到实际应用。 1980 年，日本建成了两座处理能力分别为 10m 3 /d 和 50m 3 /d 的 MBR 处理厂。 90 年代中期，日本就有 39 座这样的厂在运行，最大处理能力可达 500m 3 /d ，并且有 100 多处的高楼采用 MBR 将污水处理后回用于中水道。 1997 年，英国 Wessex 公司在英国 Porlock 建立了当时世界上最大的 MBR 系统，日处理量达 2 ， 000
46、m 3 ， 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了 13 ， 000m 3 /d 的 MBR 工厂 14 。 1998 年 5 月，清华大学进行的一体式膜 - 生物反应器中试系统通过了国家鉴定。 2000 年初，清华大学在北京市海淀乡医院建起了一套实用的 MBR 系统，用以处理医院废水，该工程于 2000 年 6 月建成并投入使用，目前运转正常。 2000 年 9 月，天津大学杨造燕教授及其领导的科研小组在天津新技术产业园区普辰大厦建成了一个 MBR 示范工程，该系统日处理污水 25 吨，处理后的污水全部用于卫生间的冲洗及绿地浇洒，占地面积为 10 平方米，处理每吨污水的能耗为 0.7kW h 。 二、. 工业废水处理 90 年代以来， MBR 的处理对象不断拓宽，除中水回用、粪便污水处理以外， MBR 在工业废水处理中的应用也得到了广泛关注，如处理食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料废水、石油化工废水，均获得了良好的处理效果。 90 年代初，