MBR污水處理技術在中國新型城鎮化建設中的應用探討論文

MBR污水處理技術在中國新型城鎮化建設中的應用探討論文

　　城鎮化是伴隨工業化發展，非農產業在城鎮集聚、農村人口向城鎮集中的自然歷史過程，是人類社會發展的客觀趨勢，是國家現代化的重要標志。根據國家新型城鎮化規劃(2014-2020 年)中的規定，深入開展農村環境綜合整治，實施鄉村清潔工程，開展村莊整治，推進農村垃圾、污水處理和土壤環境整治，加快農村河道、水環境整治，嚴禁城市和工業污染向農村擴散。

　　MBR 污水處理技術是一種將膜分離技術與生物技術有機結合的新型生物處理技術，該技術利用膜分離替代二沉池進行固液分離，可同時實現水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)的分別控制，互不干擾。污泥濃度高，出水效果穩定。

　　我們以安徽省銅陵市大通鎮某新農村社區污水處理站為例，介紹 MBR 污水處理技術在村鎮社區污水處理中的特點及優勢。

　　一、工程概況

　　根據農村連片環境綜合整治工作指導思想和基本原則，大通鎮被確定為銅陵市 2012 年的農村環境連片整治示范區。重點整治內容為農村村莊的生活污水處理設施、污水收集管網的建設與完善及生活垃圾處理等。

　　原水首先通過閘門井后自流入格柵井，污水中的漂浮物及大顆粒懸浮物被截留去除，保護了后續處理單元的正常運行。格柵出水自流進入調節池，調節池具有調節進水水質和水量的作用，使后續單元進水水量和水質能盡可能均勻穩定。調節池中設置潛水攪拌機，防止懸浮物過度沉積。

　　經過調節池后污水被提升到后續處理單元，依次流經厭氧池、缺氧池、MBR 膜生物反應池。在厭氧池的厭氧條件下，聚磷菌吸收能快速降解的有機物，同時將體內的磷釋放出來，為后續超量磷吸收做準備;在缺氧池內，反硝化菌將后續 MBR 好氧單元混合回流液中的亞硝酸鹽、硝酸鹽轉化成氮氣排除，實現污水脫氮，同時降解一部分有機物;在 MBR生物反應池內懸浮態活性污泥在好氧條件下，通過新陳代謝作用，將污水中剩余有機污染物徹底分解為二氧化碳和水，氨氮轉化為硝酸鹽、亞硝酸鹽，聚磷菌超量吸收磷，通過剩余污泥排放將磷從污水中去除。為了確保出水中總磷指標達標，還設置了輔助化學除磷設備，將除磷劑投加到污水中使磷形成不溶性沉淀物隨剩余污泥排放而去除。

　　二、工藝對比

　　本方案工藝設計之初考慮的工藝有 A2/MBR(O)工藝、氧化溝工藝、SBR工藝和A2/O 工藝，經多方比較后，得出以下結論：

　　首先，本次連片整治的污水治理主要采用生物處理工藝。而所選擇的生物處理工藝不但要有很好的有機污染物去除能力，還需具有良好的脫氮除磷效果。

　　其次，對于處理規模較大、用地緊張的民福家園污水處理站(500m3/d)，需要采用構筑物和建筑物少，占地省，體積小(由此也能減少土建投資)的有動力高效生物處理工藝;

　　最后，由于工期比較緊，且施工期內降雨較多，所選工藝需盡量減少土建工程量。

　　目前，同時具有有機物去除和除磷脫氮功能的有動力生化處理工藝主要有氧化溝系列工藝、SBR 系列工藝、A2/O 工藝以及MBR 工藝�？傮w原理都是利用聚磷菌在厭氧條件下，吸收快速降解有機物的同時，將體內的磷釋放出來，然后在好氧條件下，實現磷的超量吸收，通過排出剩余污泥實現磷的去除;通過硝化菌在好氧條件下，將氨氮轉化成亞硝酸鹽、硝酸鹽，然后通過反硝化菌在缺氧條件，吸收有機物的同時將亞硝酸鹽、硝酸鹽轉化成氮氣排出，實現氮的去除;有機污染物在厭氧、缺氧、好氧條件下，通過微生物的新陳代謝作用得以去除。

　　三、MBR 技術優勢

　　MBR 污水處理技術有以下幾個優點：

　　1. 占地面積小，不受設置場合限制

　　傳統處理工藝(格柵 + 調節池 + 厭氧池 + 缺氧池 + 好氧池 +絮凝池 + 沉淀池 + 消毒池)流程較長，占地面積大，而 MBR 膜生物反應器由于能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負荷高，因此占地面積大大節省; 該工藝流程簡單、結構緊湊、不受設置場所限制，適合于任何場合，可做成地面式、半地下式和地下式。

　　2. 可去除氨氮及難降解有機物

　　由于微生物被完全截流在生物反應器內，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長，系統硝化效率得以提高。同時，可增長一些難降解的有機物在系統中的水力停留時間，有利于難降解有機物降解效率的提高。

　　3. 污泥濃度高，COD、BOD去除效果好

　　由于膜組件的高效截留作用，將全部的活性污泥都截留在反應器內，使得反應器內的污泥濃度可達到較高水平，案例中的MBR 生物反應池內污泥濃度最高時達到 12g/L，大大降低了生物反應器內的污泥負荷，提高了對有機物的去除效率。

　　四、浸沒式平板膜特點

　　MBR 工藝的核心 -- 膜生物反應器主要采用浸沒式平板膜組件。浸沒式平板膜組件可以實現膜片之間間隙可控，通過調節組件底部的曝氣強度，氣水混合物在膜片表面的沖刷作用，很好的清除膜表面的附著物，膜片可單片取出進行清洗，清洗方便。平板膜主要材質為 PVDF，材料強度高，在污水中能長期穩定運行，清洗周期可達 3 個月以上。平板膜組件使用壽命比較長，目前由常州匯恒膜科技有限公司生產的平板膜組件使用壽命能達到 8 年以上。因此平板膜組件在污水處理中有著極高的技術優勢以及性價比。

　　MBR 污水處理技術被稱為“21 世紀的水處理技術”，在我國，MBR 技術市場正以 80% 的年增長率高速發展。隨著我國新型城鎮化建設的推進，節能減排、污水資源化利用等政策的推行，污水處理及回用倍受關注。MBR污水處理技術以其優質的出水水質被認為是具有較好經濟、社會和環境效益的節水技術。在水環境標準日益嚴格的今天，MBR 已顯示出其巨大的發展潛力，將是新世紀替代傳統廢水處理技術的有力競爭者。

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