A2/O+MBBR污水处理工艺及原理
发布时间:
2025-08-28
污水处理工艺选择概述污水处理工艺的选择是根据污水进水水质、出水标准、污水处理厂规模、排放水体的环境容量，以及当前的经济条件、管理水平、自然条件、环境特点等因素综合分析研究后确定的。各种工艺有其各自的特点及适用条件，应结合当地的实际情况、项目的具体特点而定。
MBBR为膜生物反应器，是一种将膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术，它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。膜生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能，使活性污泥浓度大大提高，其水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT) 可以分别控制。
污水处理厂工艺选择原则如下：
1.工艺性能先进性：工艺先进而且成熟，流程简单，对水质适应性强，出水达标率高，污泥生成量少且易于处理、处置；
2.运行管理适用性：运行管理方便，设备可靠，易于维护；
3.高效节能经济性：耗电量小，运行费用低，投资省，占地少；
4.文明生产安全性：重视环境，控制噪声，防治臭气，创造文明生产条件。
根据对各项污染物去除率的要求，表明污水处理厂需釆用强化生物处理工艺，但生物处理工艺在满足常规去除CODcr和BOD5以及SS的同时，必须具备除磷脱氮的功能。通过对国内外釆用脱氮除磷工艺的污水厂设计参数和运行经验，釆用适宜的除磷脱氮污水生物处理工艺，对表中污染物的去除是能够得到保证的。
本工程进水的TP浓度较高，根据国内外污水处理厂的运行经验，高浓度的TP完全依赖于生物除磷是有风险的。为保证污水稳定的达标排放，本工程增设化学辅助除磷设施，与生物除磷相结合以强化除磷效果，达到污水排放标准。
本工程进水中的SS浓度较高（以无机颗粒为主），如果不进行预处理，其对后续的生化处理系统影响非常大，所以应采取适当的预处理措施以降低进水中的悬浮物浓度。
根据以上分析，本工程污水处理工艺必须考虑加强除磷脱氮的工艺。根据水质条件分析，本项目污水较适合使用生物脱氮除磷工艺。目前国内应用的二级污水处理工艺主要包括A2/O、MBBR等，本报告将对这几种处理工艺进行介绍，并进一步比选出本工程的推荐工艺。
A2/O工艺概述
A2/O是根据微生物的特性而研究的最典型也最原始的除磷脱氮工艺。A2/O即A-A-O，厌氧-缺氧-好氧流程（Anaerobic -Anoxic-Oxic，简称A-A-O或A2/O）。A2/O工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成。
它的基本流程是在厌氧-好氧除磷的工艺中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到反硝化的目的，在首段的厌氧池主要进行磷的释放，使污水的磷的浓度升高，溶解性的有机物被细菌吸收使污水中的BOD5浓度下降，另外部分NH3-N因细胞的合成得以去除，污水中的NH3-N浓度下降。在缺氧池中，反硝化菌利用污水的有机物做碳源，将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放到空气，因BOD5浓度继续下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生氧化而继续下降，有机N被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N浓度增加，而P随着聚磷菌的过量摄取。也以较快的速度下降。经过多年的实践检验，A2/O工艺在除磷脱氮方面无可替代，尤其在大型污水处理厂的应用，表现出其强大的除磷脱氮功能。
MBBR工艺概述
传统的活性污泥工艺(Conventional Activated Sludge, CAS)广泛地应用于各种污水处理中。由于采用重力式沉淀方式作为固液分离手段，因此带来了很多方面的问题，如固液分离效率不高、处理装置容积负荷低、占地面积大、出水水质不稳定、传氧效率低、能耗高以及剩余污泥产量大等等。
传统生物处理工艺处理后的水难以满足越来越严格的污水排放标准，同时，经济的发展所带来的水资源的日益短缺也迫切要求开发合适的污水资源化技术，以缓解水资源的供需矛盾。在上述背景下，一种新型的水处理技术——（Membrane Bioreactor，MBR）应运而生。随着膜分离技术和产品的不断开发，MBR也更具有实用价值，近年来许多国家都投入了大量资金用于开发此项技术。
MBR种类
从整体构造上来看，MBR是由膜组件和生物反应器两部分组成。根据这两部分操作单元的组合方式，膜生物反应器可分为分置式和一体式（浸没式）两种。分置式MBR是指膜组件与生物反应器分开设置，浸没式MBR是指膜组件安置在生物反应器内部
MBBR工艺的主要特点如下：
1.出水水质好
由于采用膜分离技术，不必设立、过滤等其它固液分离设备。高效的固液分离将污水中有悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开，不需经三级处理即直接可回用，具有较高的水质安全性。
2.占地面积小
膜生物反应器生物处理单元内微生物维持高浓度，使容积负荷大大提高，膜分离的高效性使处理单元水力停留时间大大缩短，占地面积减少。同时膜生物反应器由于采用了膜组件，不需要沉淀池和专门的过滤车间，系统占地仅为传统方法的60%。
3.节约能源
由于MBR高效的氧利用效率，和独特的间歇性运行方式，大大减少了曝气设备的运行时间和用电量，节省电耗。
工艺的比较表如下表所示：
对比图
BBR生化工艺核心技术——Bacillus菌的使用
1.Bacillus菌介绍
芽孢杆菌（Bacillus），细菌的一科，能形成芽孢（内生孢子）的杆菌或球菌。包括芽孢杆菌属、芽孢乳杆菌属、梭菌属、脱硫肠状菌属和芽孢八叠球菌属等。它们对外界有害因子抵抗力强，分布广，存在于土壤、水、空气以及动物肠道等处。
本工艺中利用的芽孢杆菌，主要包括地衣芽孢杆菌、苛性芽胞杆菌、球形芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、浸麻芽孢杆菌等。
2.Bacillus菌去除污染物机理
1..有机物的去除
2..脱氮机理
同传统的硝化、反硝化脱氮原理不同，Bacillus菌直接吸取胺（有机氮）、氨氮以及铵盐，为微生物所利用，从而进行脱氮，氮元素部分以有机氮的形式进入污泥中，并通过剩余污泥的排放从系统中去除，部分转化成氮气排入空气中。
3.Bacillus菌的特点
◆Bacillus菌具有超强的繁殖能力，在低温、高盐度、高压等极具严酷的极限环境中也具有适应能力。
◆可分解蛋白质和将淀粉分解至葡萄糖的能力。
◆可分解脂肪酸。
◆可吸收转化增殖分解后的物质。
BBR生化工艺核心设备——BBR装置
BBR装置中的盘片（生物载体）为Bacillus菌提供了一个生长、繁殖的载体，在BBR装置中保持足够量的Bacillus菌，同时吸附、分解污水中的污染物。
其主要特点如下：
◆BBR盘片是采用优质材料聚乙稀基树脂PVDC制造而成的特殊网状结构。
◆该装置空隙率在97%以上，使其具有较大的比表面积，水和空气容易进出，在均一好氧条件下处理效果好而且稳定。
◆BBR盘片质量轻（密度在0.05-0.06g/cm3），不吸水，因此电机功耗较低，后续的保养和操作也较为简便。
◆BBR盘片具有独特的网状结构，使得微生物可以维持较高密度的附着率（约10,000～30,000mg/L），从而可适应流量、有机物负荷变化造成的冲击，对低温也有着极高的适应性。
◆采用优质材料以及强度极高的机械结构，使得本装置可以长期运行。
