生物轉(zhuǎn)盤、MBBR等工藝對比的說明

1、生物轉(zhuǎn)盤、人工濕地、人工快滲和移動床生物膜反應(yīng)器工藝綜合對比針對我國小城鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀，生物轉(zhuǎn)盤、人工濕地、人工快滲和移動床生物膜反應(yīng)器（MBBR）4種工藝都有應(yīng)用，各有優(yōu)缺點?，F(xiàn)就以上4種工藝在實際運行過程進行對比，同時針對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程的現(xiàn)狀和特點，提出合適的工藝路線和運營模式，從而可以保證鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠全覆蓋工程順利實施，更能保證鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠的后期運營。1、工藝簡介1.1生物轉(zhuǎn)盤工藝生物轉(zhuǎn)盤工藝是生物膜法污水生物處理技術(shù)的一種，是污水灌溉和土地處理的人工強化，這種處理法使細菌等微生物、原生動物一類的微型動物在生物轉(zhuǎn)盤填料載體上生長繁育，形成膜狀生物性污泥-生物膜。生物轉(zhuǎn)盤由轉(zhuǎn)動軸、轉(zhuǎn)盤、

2、廢水處理槽和驅(qū)動裝置等組成。其核心處理裝置是垂直固定在水平軸上附著一層生物膜的圓形盤片，盤片上半部露在大氣中，下部約40%50%的盤面浸沒在污水中。工作時，污水流過水槽，驅(qū)動裝置帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，當盤面某部分浸沒在污水中時，盤上的生物膜便對污水中的有機物進行吸附；當盤片離開液面暴露在空氣中時，盤上的生物膜從空氣中吸收氧氣對有機物進行氧化。這樣轉(zhuǎn)軸帶動轉(zhuǎn)盤以一定的速度不停地轉(zhuǎn)動，生物膜交替的與廢水和空氣接觸，形成一個連續(xù)的吸氧、吸附、氧化分解過程，使氧化槽內(nèi)污水中的有機物減少，使污水得到凈化。與此同時轉(zhuǎn)盤上的生物膜也同樣經(jīng)歷掛膜、生長、增厚和老化脫落的過程，脫落的生物膜可在后續(xù)泥水分離裝置中去除。生

3、物轉(zhuǎn)盤除能有效地去除有機污染物外，隨著膜的增厚，內(nèi)層的微生物呈厭氧狀態(tài)，還具有硝化、脫氮與除磷的功能。以生物轉(zhuǎn)盤為為主體的SMART工藝，生物轉(zhuǎn)盤出水端增加濾布濾池過濾系統(tǒng)，很好的彌補了生物轉(zhuǎn)盤出水SS高的缺點，從而進一步保證出水水質(zhì)達標。但在實際工程應(yīng)用中，由于生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備加工制造復雜，特別是對轉(zhuǎn)軸的加工水平要求較高，整體設(shè)備的加工對設(shè)備廠家機加工水平要求嚴格。1.2人工濕地人工濕地主要由人工基質(zhì)（填料）和水生植物組成，目前對人工濕地的處理機理已經(jīng)取得了基本一致的認識：利用系統(tǒng)中基質(zhì)+水生植物+微生物的物理、化學、生物的三重協(xié)同作用，通過基質(zhì)過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來

4、實現(xiàn)對污水的高效凈化。人工濕地常用于農(nóng)村分散地區(qū)、規(guī)模不大、對出水水質(zhì)要求不高的地區(qū)。由于其建設(shè)費用低、運行成本低、維護相對簡單等優(yōu)點在農(nóng)村地區(qū)有較大的推廣。但目前隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，居民對周圍的居住環(huán)境要求越來越嚴格，由于人工濕地具有占地面積大、出水水質(zhì)差、運行穩(wěn)定性不好、周圍環(huán)境惡劣等因素，一般不適合城鎮(zhèn)污水處理。1.3人工快滲人工快滲工藝屬于污水土地處理的一種，主要采用人工填充的天然河砂（天然河砂選用一定的顆粒級配），并摻入一定量的功能性特殊填料，以保證既有較高的水力負荷，又能滿足出水的處理目標。系統(tǒng)運行采用干濕交替的運轉(zhuǎn)方式，在各滲池里淹水和落干相互交替。在正常運行過程中，濾料表面生長著

5、生物膜，當污水流經(jīng)（為淹水階段）時，因濾料呈壓實狀態(tài)，利用濾料顆粒徑較小的特點，濾料中粘土礦物和有機質(zhì)的吸附作用及生物膜的生物絮凝作用，截留和吸附污水中的懸浮性物質(zhì)和溶解性物質(zhì)，且保證脫落的生物膜不會大量隨水漂出，從而保證系統(tǒng)出水水質(zhì)。運行一定時間后，由于系統(tǒng)中的有機物的積累和生物膜的快速生長，系統(tǒng)的滲透速率會有所下降，需進行落干（為落干階段），以分解積累的有機物質(zhì)，恢復介質(zhì)的吸附性能和滲透速率。這兩個階段的交替運行，截留吸附和生物降解的交替進行就是人工快滲的主要凈化機制。由于人工快滲獨特的結(jié)構(gòu)及進水方式，使得滲慮介質(zhì)表面的微生物菌相十分豐富，通過進水周期的變化，滲透介質(zhì)表面具有好氧、兼氧、厭

6、氧的作用，從而進一步提高廢水的處理效果，其中好氧生物降解是人工快滲系統(tǒng)去除有機污染物的主要機制。整個處理過程不需投加藥劑，也不需傳統(tǒng)好氧處理方法中采用的機械曝氣等高能耗設(shè)備，故大大降低了處理設(shè)施的投資和運轉(zhuǎn)費用。但在實際運行過程中，人快滲面臨下列諸多問題，主要表現(xiàn)在：人工快滲對污染物的去除機理主要依靠濾料的過濾以及附著在濾料表面微生物的吸附降解作用，初期去除效果好，后期隨著濾料的堵塞和吸附的飽和，去除效果較差，污水難以達標；同時在運行過程中需要人工定期對濾料進行翻曬，耗費大量人力。1.4 MBBR工藝移動床生物膜反應(yīng)器MBBR工藝即流動床生物膜處理技術(shù)。工藝采用特殊的生物載體，在曝氣或攪拌的作

7、用下，使附著在載體上的微生物大量地生長繁殖，同時有效地去除廢水中的有機污染物。本技術(shù)的關(guān)鍵在于研究和開發(fā)出比重接近于水，在輕微攪拌或曝氣狀態(tài)下易于隨水自由運動的生物填料，該生物填料具有比表面積大、適合微生物吸附生長的特點。在好氧條件下，通過曝氣充氧，空氣泡的上升浮力推動填料和周圍的水體流動起來，當氣流穿過水流和填料的空隙時受到阻擋被分割成小氣泡，與此同時，填料被充分地攪拌并與水流混合，增加了生物膜與氧氣的接觸時間，提高了氧的傳遞效率，促進了有機物的分解去除。在厭氧、缺氧條件下，水流和填料在潛水攪拌器的作用下充分流動起來，使生物膜和待處理的污染物充分接觸，從而達到去除的目的。流動床生物膜反應(yīng)器工

8、藝由此而得名。傳統(tǒng)活性污泥法和固定式生物膜法雖然廣泛應(yīng)用于污水處理中，但前者存在耐沖擊負荷較差、對溫度變化敏感、容易產(chǎn)生污泥膨脹的諸多問題，后者也會產(chǎn)生堵塞和配水不均的問題，流動床生物膜處理工藝運用生物膜法的基本原理，充份利用了活性污泥法的優(yōu)點，同時又克服了傳統(tǒng)活性污泥法以及固定式生物膜法的不足，為生物膜法更廣泛地應(yīng)用于污水的生物處理奠定了較好的基礎(chǔ)。MBBR工藝的主要優(yōu)點：l 容積負荷高，節(jié)省占地選擇比表面積高的生物填料，在相同填充率及相同的污染負荷條件下，MBBR生物處理池約占常規(guī)生物處理池（包括厭氧、缺氧、好氧段）2030%的池容。l 耐沖擊性強，性能穩(wěn)定，運行可靠MBBR反應(yīng)器不但具有

9、傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負荷、污泥齡長、剩余污泥少的優(yōu)點，而且當污水溫度、成分發(fā)生變化，或者污水毒性增加時，生物膜對此的耐受力也很強。l 攪拌和曝氣系統(tǒng)操作方便，維護簡單曝氣系統(tǒng)采用穿孔曝氣管系統(tǒng)，不易堵塞。攪拌器采用具有香蕉型攪拌葉片，外形輪廓線條柔和，不損壞填料。整個攪拌和曝氣系統(tǒng)很容易維護管理。l 生物池無堵塞現(xiàn)象由于填料和水流在生物池的整個容積內(nèi)都能得到混合，從根本上杜絕了生物池堵塞的可能，因此池容得到完全利用。l 使用靈活方便工藝的靈活性體現(xiàn)在兩方面。一方面，可以采用各種池型(深淺方圓都可)，而不影響工藝的處理效果。另一方面，可以很靈活地選擇不同的填料填充率，達到兼顧高效和遠期擴大處理規(guī)模

10、而無需增大池容的要求。對于原有活性污泥法處理廠的改造和升級，MBBR工藝也可以很方便地與原有的工藝有機結(jié)合起來，提高處理效果。以上4種工藝的優(yōu)缺點對比詳見下表所示：生物轉(zhuǎn)盤、人工快滲和人工濕地、MBBR 4種工藝的綜合對比序號比較項SMART工藝（生物轉(zhuǎn)盤）CRI（人工快滲）人工濕地MBBR（移動床生物膜反應(yīng)器）1工藝概述核心工藝采用成熟的生物轉(zhuǎn)盤，過濾采用濾布濾池核心工藝采用人工快滲池，水流垂直入神適合農(nóng)村分散污水，去除機理主要依靠濕地過濾、植物吸附和生物降解工藝采用特殊的生物載體，在曝氣或攪拌的作用下，使附著在載體上的微生物大量地生長繁殖，同時有效地去除廢水中的有機污染物。2技術(shù)特點優(yōu)點：

11、1、生物轉(zhuǎn)盤是成熟的污水處理工藝處理效果穩(wěn)定，濾布濾池出水水質(zhì)好，水損?。?、污泥產(chǎn)生量小，不產(chǎn)生噪聲與臭氣等二次污染；3、適用于中小規(guī)模的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水；4、模塊化設(shè)計建設(shè)周期短；5、可實現(xiàn)全自動控制。缺點：設(shè)備制作復雜，對加工廠家機械加工水平要求較高。優(yōu)點:1、通常采用間歇式進水方式，非常適合污水水量變化比較大的項目；2、僅有初沉污泥，人工快滲池不產(chǎn)生污泥；缺點：1、污染物去除機理不明確，設(shè)計原則不成熟，尤其是主要設(shè)計參數(shù)不明確；2、砂濾池需要頻繁反洗；3、總氮總磷效果差；尤其是總磷，主要靠濾料的吸附，運行一段時間后處理效果更差。4、快滲池易堵塞。優(yōu)點：1、適合農(nóng)村分散污水處理，對周圍環(huán)境要求不

12、高，且周圍有大量空地和對出水水質(zhì)要求不高的地方。2、易于建造和維護，建設(shè)和運行成本低。缺點：1、占地面積大；2、污水廠周圍環(huán)境差，由于是敞開式，夏季濕地附近蚊蟲滋生；3、處理效果較差，出水達標困難；4、生物和水力復雜性加大了對其處理機理、工藝動力學和影響因素的認識理解，設(shè)計運行參數(shù)不精確，因此常由于設(shè)計不當使出水達不到設(shè)計要求或不能達標排放，有的人工濕地反而成了污染源。優(yōu)點：1、容積負荷高，緊湊省地。2、耐沖擊性強，性能穩(wěn)定，運行可靠 。3、攪拌和曝氣系統(tǒng)操作方便，維護簡單 。4、水頭損失小，生物池無堵塞，無需反沖洗，生物池容積得到充分利用，沒有死角。5、靈活方便，可以采用各種池型（深淺方圓都

13、可），而不影響工藝的處理效果。可以很靈活的選擇不同的填料填充率，達到兼顧高效和遠期擴大處理規(guī)模而無需增大池容的要求。6、使用壽命長。整個系統(tǒng)長期使用而不需要更換，折舊率低。7、脫氮除磷效果優(yōu)異3處理效果穩(wěn)定可靠，出水可滿足不同水質(zhì)要求處理效果不穩(wěn)定，尤其是氨氮和總磷的去除效果。處理效果不穩(wěn)定，污水達標困難穩(wěn)定可靠，出水可滿足不同水質(zhì)要求4占地面積占地面積小快滲池占地面積約為生物轉(zhuǎn)盤的10-15倍占地面積大，約為為生物轉(zhuǎn)盤的10-15倍占地面積小5電氣控制可完全實現(xiàn)自動化不能完全實現(xiàn)自動化，需要人工定期對濾料翻曬難以實現(xiàn)完全意義上的自動化可完全實現(xiàn)自動化6系統(tǒng)維修設(shè)備檢修維修方便，管路檢修方便檢

14、修維修復雜，尤其是快濾池的布水集水系統(tǒng)檢修維護相對復雜。特別是濕地后期堵塞，維護量大設(shè)備檢修維修方便，管路檢修方便7操作管理簡單，可實現(xiàn)無人值守和網(wǎng)絡(luò)化集中控制較復雜，不能實現(xiàn)無人值守，同時過一段時間就需將池子表面的濾料翻曬，人工操作量大機械設(shè)備操作相對簡單，但濕地維護量大系統(tǒng)控制管理較方便8適用區(qū)域可以采取保溫措施，溫度因素對其影響不大，適用于我國大部分地區(qū)適用于南方地區(qū)，由于冬季寒冷，快滲池占地面積大，難以設(shè)置在有采暖的房子來保證處理效果適用于南方地區(qū)，由于冬季溫度低，影響生物活性，采取保溫措施難度大，出水難以達標適用于中小型生活污水和工業(yè)有機廢水處理9運行費用工程規(guī)模1000 m3/d左

15、右的污水處理廠工程單位處理成本為0.44-0.47元/ m3工程規(guī)模1000 m3/d左右的污水處理廠工程單位處理成本為0.22-0.30元/ m3工程規(guī)模1000 m3/d左右的污水處理廠工程單位處理成本為0.2-0.3元/ m3工程規(guī)模1000 m3/d左右的污水處理廠工程單位處理成本為0.44-0.47元/ m310工程投資（萬元）工程規(guī)模1000 m3/d左右的污水處理廠工程投資經(jīng)濟指標為4500-5000元/ m3（含預(yù)處理）工程規(guī)模1000 m3/d左右的污水處理廠工程投資經(jīng)濟指標為4500-5000元/ m3（含預(yù)處理）工程規(guī)模1000 m3/d左右的污水處理廠工程投資經(jīng)濟指標為

16、4500-5000元/ m3（含預(yù)處理）工程規(guī)模1000 m3/d左右的污水處理廠工程投資經(jīng)濟指標為4500-5000元/ m3（含預(yù)處理）11國家政策污染物去除核算消減量環(huán)保部頒發(fā)的十二五主要污染物總量減排核算細則中原文規(guī)定：“（2）村鎮(zhèn)分散型處理設(shè)施應(yīng)按技術(shù)規(guī)范進行工程設(shè)計和建設(shè)。一般情況下，采用活性污泥或生物濾池或生物接觸氧化+人工濕地或土地快滲或氧化塘等組合工藝。僅使用人工濕地、土地快滲、氧化塘等處理工藝的，不予核算消減量?！蔽廴疚锶コ怂阆麥p量通過以上4種工藝對比，人工快滲和人工濕地與生物轉(zhuǎn)盤及MBBR相比具有投資相對較低，但在占地面積、后期運行穩(wěn)定性及運行維護效果方面不如生物轉(zhuǎn)盤和

17、MBBR工藝；針對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程具有規(guī)模小、建設(shè)地點分散等諸多不利因素，同時考慮污水站建成后期運行穩(wěn)定性方面，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程采用SMART工藝和MBBR工藝都是可行的，處理效果均能達到處理出水排放標準要求，其基建投資、運行費用、電耗等指標在通常情況下差別不大。SMART工藝是桑德小城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)解決方案的核心內(nèi)容，是桑德公司憑借在研發(fā)、咨詢、設(shè)計、投資、設(shè)備制造、工程和運營等領(lǐng)域的綜合優(yōu)勢，借鑒在國際和國內(nèi)幾百個水務(wù)工程中積累的技術(shù)能力和工程經(jīng)驗，從核心技術(shù)層面、建設(shè)運營理念、商業(yè)合作模式上做了重大的創(chuàng)新和突破，形成了適合國內(nèi)小城鎮(zhèn)污水治理的系統(tǒng)解決方案。SMART具有設(shè)計靈活、安裝便捷

18、、操作簡單、系統(tǒng)可靠、操作和運行費用低，且不需要曝氣和污泥回流，節(jié)約能源，在較短的接觸時間就可得到較高的凈化效果，且不需特殊培訓的專業(yè)技術(shù)人員，可有效解決國內(nèi)小城鎮(zhèn)存在的問題，適合我國小城鎮(zhèn)污水處理的使用要求。采用SMART技術(shù)建設(shè)的污水處理廠可以簡稱為“一個房子、一個池子、一套設(shè)備”，具有工藝簡單、處理效果好、所有構(gòu)筑物可以做成成套設(shè)備、便于組裝和轉(zhuǎn)運、具有工期短、造價低、便于擴容等優(yōu)點。目前SMART在湖南省長沙縣、江蘇省姜堰、泗陽、興化、山東新泰、貴州習水等100多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有成功的案例。采用SMART標準工藝、標準化設(shè)備，建立區(qū)域化運營控制平臺，行程規(guī)模效益，發(fā)揮集約化項目群的優(yōu)勢。如果采用傳統(tǒng)的建設(shè)模式，各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)各自為政，每一個水廠都是“小而全”的，造成項目投資增加，同時各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)采用不同工藝，對水廠的后期運行和維護費用都較高，各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的財政狀況不同，不能有充足的資金保證污水處理廠正常運轉(zhuǎn)。通過引入專業(yè)化的環(huán)保公司，對各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水處理廠進行打捆處理，采用統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一工藝、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一運營、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一收費，形成規(guī)效應(yīng)，可以從全方位保證各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程正常運轉(zhuǎn)，也可以環(huán)節(jié)當?shù)卣馁Y金壓力。針對已經(jīng)建設(shè)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，我公司可以采用OM（托管運營）的模式對該水廠進行管理，統(tǒng)一納入SMART集約化運營管理平臺中。通過集約化運營管理，各污水站