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來源：中國水網(wǎng)

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。現(xiàn)就以上4種工藝在實際運行過程進(jìn)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。

工藝簡介

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(xì)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、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(dāng)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(jìn)行吸附;當(dāng)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(jìn)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(jìn)一步保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

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(fù)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(yán)格。

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(rèn)識：利用系統(tǒng)中基質(zhì)+水生植物+微生物的物理、化學(xué)、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(hù)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(yán)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。

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(fù)荷，又能滿足出水的處理目標(biāo)。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，濾料表面生長著生物膜，當(dāng)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(jìn)行落干(為落干階段)，以分解積累的有機物質(zhì)，恢復(fù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)水周期的變化，滲透介質(zhì)表面具有好氧、兼氧、厭氧的作用，從而進(jìn)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(dá)標(biāo);同時在運行過程中需要人工定期對濾料進(jìn)行翻曬，耗費大量人力。

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(dāng)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(jìn)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?dāng)嚢杵鞯淖饔孟鲁浞至鲃悠饋?，使生物膜和待處理的污染物充分接觸，從而達(dá)到去除的目的。流動床生物膜反應(yīng)器工藝由此而得名。

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(fù)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：

容積負(fù)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(fù)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)20～30%的池容。

耐沖擊性強，性能穩(wěn)定，運行可靠

MBBR反應(yīng)器不但具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、污泥齡長、剩余污泥少的優(yōu)點，而且當(dāng)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。

攪拌和曝氣系統(tǒng)操作方便，維護(hù)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(hù)管理。

生物池?zé)o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。

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(dá)到兼顧高效和遠(yuǎn)期擴大處理規(guī)模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。

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