传统的好氧生物处理污水工艺一般采用鼓风曝气和机械曝气,前者是利用浸没式多孔扩散器或空气喷嘴将空气通入污水中,后者是利用机械设备的搅动使大气中的空气溶解于污水中,氧气传递效率低。下面简单介绍两种污水处理中另类的曝气方式。
MABR(膜曝气生物膜反应器)是一种新型膜材料与生物膜技术相结合的污水处理技术。生物膜附着生长在膜材料的外侧,氧气从膜内侧向膜外侧传递,为生物膜供氧,氧气压力保持低于膜组件的泡点,因此也称为无泡曝气。
由于氧气和污染物进入生物膜的方向完全相反,因此氧气和污染物在生物膜内部的浓度完全相反,由于氧气和污染物浓度的不同,因此在生物膜内部出现了不同的分层结构。在生物膜和曝气膜载体接触的区域氧气浓度最高,属于好氧区,NH4+—N等小分子污染物和一部分有机碳进入这个区域,有利于氨氮的氧化和硝化细菌的生长。在生物膜和污水的接触区域属于厌氧区,这一区域污染物浓度最高而氧气浓度最低,有利于反硝化菌的生长和有机碳的去除。在这两层的中间属于兼氧区,有机碳的浓度和氧气浓度较高,有利于有机碳的去除,因此,好氧硝化和厌氧反硝化在一个反应器里面进行,能够实现同步硝化反硝化以及强化水体污染物降解。
目前有许多厂家已经对MABR膜开始研究,但对于膜材料、膜结构、适用工艺也是五花八门。
MBR脉冲曝气方式,利用脉冲曝气盒,用倒虹吸原理,能将连续的进气转化为间歇的大气泡释放到膜池中,用来提高对中空纤维膜(帘式膜)的擦洗效率。某厂家设计的脉冲曝气用于MBR帘式膜(MBR中空纤维膜),其特点:
1、曝气强度40-60(Nm/m2·h),相比穿孔曝气,曝气量减少40%以上,能耗大幅降低;
2、带分气器,布气均匀,大气泡均匀擦洗膜帘两侧;
3、带有排泥设计,污泥无法堵塞曝气盒。
在电耗方面,相比于传统的曝气方式,MABR无泡曝气和MBR脉冲曝气有着明显的优势,在实际污水处理过程中,需要不断实践、调整与工艺的匹配性,甚至使用MABR和MBR联用式污水处理装置,在尽可能保证污水处理效率的前提下,最大可能的降低能耗。