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污水脱氮除磷MSBR系统特点及工艺设计
一、MSBR系统概述与原理
MSBR系统是一种厌氧处理技术，全称为“膜生物反应器”，是通过高浓度污泥在微生物的作用下将污水中的有机物质转化为氨氮、硝态氮、磷酸盐等无害物质的一种处理系统。相对于传统的厌氧处理技术，MSBR系统具有更高的COD消化率、良好的氮和磷去除效果以及更高的空间利用率等优点。该系统的基本工艺流程是：首先将污水通过屏蔽网除去大颗粒悬浮物，然后进入均质池，加入COD基质和氮磷营养素，随后进入MSBR反应器，反应器里的生物膜会将COD转化为有机酸和氢气，有机酸以醋酸为主导，随后有机酸和氢气被氧化还原反应变成乙酸和氢气，随后乙酸被化为甲烷气，最后生成乙烯气体和水。而氮和磷的去除则是通过微生物的吸附、脱附、吸收和羟基磷酸盐的沉淀实现的。
二、MSBR系统特点
1、COD消化效率高：MSBR系统中的生物膜可以将COD转化为甲酸，随后甲酸被进一步转化为乙酸和氢气，最终被化为甲烷和CO2。这一过程中，COD的消化利用效率高达90%以上；
2、氮磷去除效率高：MSBR系统中的生物膜可以将氨氮转化为硝态氮，进一步被转化为氮气，完成氮的去除。MSBR系统中的反应器中，也可以将磷酸盐沉淀下来，从而实现磷的去除；
3、体积小，管理方便：MSBR系统的体积相对较小，因此易于管理，并可以在小型水处理装置中使用；
4、操作简单，运行稳定：MSBR系统的操作相对简单，除了保证氧气不进入反应器外，无需其他特殊操作。同时，其运行稳定性也较高，不太容易出现剧烈变化；
5、操作成本低：MSBR系统的操作成本相对较低，其能够贡献相比传统处理方式更好的去污能力，然而其运行成本却不会超出其他处理效果的成本范围。
三、MSBR系统工艺设计
1、反应器设计：反应器是MSBR系统的核心部分，主要通过降解有机质来去除氮、磷的过程。反应器通常由大量膜组成，膜面积决定了反应器的处理能力。反应器应该设计为竖直、倒置的圆柱形，具体尺寸根据处理量和处理效率来决定。建议采用玻璃纤维增强塑料（GRP）或高密度聚乙烯（HDPE）等材料制造，以保证设备的耐久性和光滑度。可以在MSBR系统中使用多个反应器，并采用并联或串联方式连接，有效提高系统处理的能力和效率；
2、曝气设备：MSBR系统需要保持良好的厌氧环境，曝气设备可以用于控制反应器内部的氧气浓度。在设计曝气设备时，应考虑反应器的深度和曝气器的强度；
3、进料管道：管道应该具有加强筋，来保证其强度，在MSBR系统中不会出现破裂和渗漏的问题。色谱仪可以用于监测出水管道中的氮和磷化合物等有害物质，从而帮助运营人员做出更准确的决策；
4、污泥床：污泥床是支持护筒的一个重要部分，采用石粉垫层和碎石灰肥作为填料，对污泥进行过滤、吸收和滞留，同时保持良好的氧气供应和扩散。污泥床应该在反应器的羽流槽下部进行设计，以便于污泥的使用和维护。床内填料应该定期更换，以确保污泥微生物群落的健康繁殖和安全存活。
总结：MSBR系统是一种具有较高COD消化效率、氮磷去除效率高、体积小、管理方便、运行稳定和低操作成本的污水处理系统。其核心部分是反应器，主要通过降解有机质来去除氮和磷。在工艺设计时，应考虑反应器设计、曝气设备、进料管道、污泥床等因素，以确保系统的高效运行和污水处理效果。