膜生物反應器工藝在某污水處理廠二期工程中的應用

洪曉蘇迷紅

(1.河南中清環(huán)保工程設備有限公司，河南 鄭州 450000;2.河南清波環(huán)境工程有限公司，河南 鄭州 450000）

膜生物反應器工藝在某污水處理廠二期工程中的應用

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(1.河南中清環(huán)保工程設備有限公司，河南 鄭州 450000;2.河南清波環(huán)境工程有限公司，河南 鄭州 450000）

膜生物反應器工藝是一種將膜分離技術與傳統(tǒng)污水生物處理工藝有機結合的新型高效污水處理與回用工藝。本文介紹了膜生物反應器工藝在某污水處理廠二期工程中作為深度處理技術的應用情況。針對該系統(tǒng)在實際運行過程中出現(xiàn)的膜污染和運行成本較高的問題，提出了可行性措施，為膜生物反應器工藝在城市污水處理過程中的應用和生產(chǎn)運行提供了指導。

膜生物反應器；城市污水；膜污染防治

1 工程概況

目前，膜生物反應器工藝因其自身諸多的優(yōu)勢正逐漸在國內(nèi)的污水處理領域中得到應用，但因該技術應用于生產(chǎn)在我國還屬于起步階段，對該工藝的運行和管理都相對缺乏經(jīng)驗。某污水處理廠是該市重點環(huán)境保護項目之一，采用國內(nèi)目前最先進的A2/O+膜生物反應器組合處理工藝。二期工程處理規(guī)模4萬噸/日，采用A2/O+膜生物反應器工藝(厭氧-缺氧-好氧+膜生物反應器工藝)，出水水質(zhì)主要指標達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級A標準，回用于城區(qū)綠化、市政雜用、河道景觀水等。

污水經(jīng)過粗格柵(20mm)和細格柵(4mm)進入旋流沉砂池，去除大雜物以及水中的沙礫后，再經(jīng)水力篩間的超細格柵(1mm)，進一步去除細小的懸浮物質(zhì)和纖維狀物質(zhì)，之后進入二期A2/O-膜生物反應器系統(tǒng)。由于缺氧區(qū)的回流污泥與進水混合，使饑餓高效的活性污泥會快速吸附原水中的溶解性有機物，并對難降解的有機物起到一定的水解作用。同時污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放，為好氧條件污泥對磷的大量吸收做準備。因細胞的合成作用，水中部分NH3-N和BOD得到去除，之后污水進入好氧曝氣池中經(jīng)管式微孔曝氣管曝氣，提高污水中的溶解氧，以便活性污泥進一步降解有機物。同時也可以通過曝氣使污水與活性污泥充分混合。膜組件放在膜池中，浸沒在混合液中，在抽吸出水泵產(chǎn)生的負壓下，水穿過膜而完成過濾處理。在膜的底部采用大氣泡曝氣產(chǎn)生紊動來沖刷中空纖維膜表面并促使累積在膜表面的顆粒脫落。膜過濾分離的出水進入接觸池進行臭氧消毒。目前該污水處理廠A2/O-膜生物反應器系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)優(yōu)于設計指標。

2 膜生物反應器工藝膜污染的控制

膜組器的安裝要求盡可能做到水平，由于膜絲表面的沉積物需要靠曝氣的吹掃作用進行去除，所以要求避免因為膜柱傾斜產(chǎn)生曝氣死角，減少對膜絲的污染。膜絲的抖動幅度直接決定了膜絲表面沉積物的去除效果，每組膜組器單獨安裝了調(diào)節(jié)閥門及風壓、風量表，調(diào)節(jié)鼓風機電流量及膜組器風管閘門，確保每個膜組器的風量均勻，使膜的過水面積得到有效的利用，防止局部阻力快速增加的現(xiàn)象，同時也避免水力沖擊對膜絲產(chǎn)生的破壞性影響。實際運行過程中要對反應器內(nèi)的污泥濃度進行嚴格控制，過高或過低的污泥濃度都會影響出水水質(zhì)。采用周期運轉(zhuǎn)，8個產(chǎn)水單元產(chǎn)水泵由PLC控制，運行9分鐘停泵一分鐘，反洗水泵運行8分鐘停泵2分鐘，使每個產(chǎn)水單元在停泵周期內(nèi)膜絲得到有效反沖洗，降低膜的污染。控制膜的工作通量低于臨界通量，降低顆粒物在膜表面或膜孔內(nèi)的沉積速率，在實際運行中可以有效延長膜的過濾周期。根據(jù)膜的負壓情況不定期進行在線清洗，使用有效氯含量為3 000mg/L的次氯酸鈉進行藥洗，將次氯酸鈉藥劑加入后浸泡45分鐘，曝氣1小時候恢復正常出水。當藥洗效果減弱時，將膜組器向上提起30cm進行曝氣吹掃，增加膜絲的抖動進一步提高積泥的去除效果。當通過在線化學清洗不能恢復負壓時，將膜組器從膜池中取出，用加壓的水沖洗膜表面，清潔表面的污染物，同時檢查膜表面是否有損傷。然后將膜浸泡在次氯酸鈉(有效含量為3 000～5 000mg/L)和0.4%氫氧化鈉的混合溶液中浸泡1天，然后將膜片用清水洗凈后再放入膜池中恢復出水。

3 膜生物反應器工藝的運行成本及控制

3.1 運行成本

城市污水處理廠生產(chǎn)成本的項目包括能源消耗費、藥劑費、固定資產(chǎn)基本折舊費、大修基金提存、日常維護檢修費、員工工資福利費、日常管理費、污泥處置費等，膜生物反應器工藝成本主要來自能源消耗、藥劑費和固定資產(chǎn)折舊費三項。能源消耗費用包括水處理過程中消耗的電力、蒸汽、自來水、煤等能源消耗。在膜生物反應器膜處理工藝中，能源消耗費用主要是指電力消耗，噸水電耗成本為0.51元。藥劑費主要包括PAC、次氯酸鈉、檸檬酸、污泥脫水藥劑-陽離子PAM等藥劑的日常消耗費用。各項累計，噸水處理成本為0.15元，固定資產(chǎn)折舊費折合噸水成本為0.52元。

3.2 成本控制措施

人員配置：降低操作工人的勞動強度和降低成本，爭取在夜間設備無人化管理方面取得經(jīng)驗和進展。能源消耗：提升泵、風機、表曝機為主要能耗設備，通過加強管理和指標考核達到節(jié)能降耗的目標。設備維護：完善的維護保養(yǎng)制度，有效降低成本。引起膜污染的主要因素是污泥，污泥濃度過多或過少都會使膜產(chǎn)生污染。延長膜的清洗周期和更換周期，從而降低膜生物反應器的能耗，降低成本。

4 結語

截至目前，污水處理廠的膜生物反應器系統(tǒng)已經(jīng)運行2年，運行過程中廠內(nèi)各設備運行正常，處理效果良好，出水指標穩(wěn)定。實踐證明合理地采取本文提出的各項措施可以有效控制膜生物反應器工藝運行過程中出現(xiàn)的膜污染問題，有效降低運營成本。面對我國各地區(qū)水質(zhì)性缺水問題日益嚴峻和污水處理出水標準的提高等問題，膜生物反應器工藝具有出水水質(zhì)好、污泥產(chǎn)量低、占地面積小和便于自動化控制等諸多優(yōu)點，必將在我國得到更廣泛的應用。

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1003-5168(2014)03-0044-01

洪曉(1982.3—)，女，河南南召人，助理工程師，工學學士，研究方向：環(huán)保。