膜生物反應(yīng)器工藝城鎮(zhèn)污水處理中試研究

楊 帆（諾衛(wèi)環(huán)境安全工程技術(shù)（天津）有限公司,天津 300200）

膜生物反應(yīng)器工藝城鎮(zhèn)污水處理中試研究

楊 帆
（諾衛(wèi)環(huán)境安全工程技術(shù)（天津）有限公司,天津 300200）

采用新型多相組合膜生物反應(yīng)器處理城鎮(zhèn)污水，根據(jù)來水水質(zhì)和處理程度的要求，調(diào)整工藝參數(shù)，與相應(yīng)好氧區(qū)結(jié)合進(jìn)行硝化-反硝化作用，結(jié)果表明該系統(tǒng)對(duì)COD、總氮、氨氮以及總磷有良好的去除效果。

膜生物反應(yīng)器;城鎮(zhèn)污水處理;膜性能

1 概述

本研究采用多相組合膜生物反應(yīng)器技術(shù)，依托某污水處理廠進(jìn)行現(xiàn)場中試研究，對(duì)中試數(shù)據(jù)與污水廠運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行同比分析。通過本課題的研究，較系統(tǒng)地提出城鎮(zhèn)污水多相組合膜生物反應(yīng)器（MP-MBR）處理新技術(shù)，為城鎮(zhèn)污水處理廠的升級(jí)改造和新建提供技術(shù)支持，從而為污水處理和生態(tài)環(huán)境的改善帶來良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

2 中試工藝路線

本研究采用多相組合膜生物反應(yīng)器（MP-MBR）技術(shù)，圖1為本中試研究工藝路線：

圖1 MP-MBR工藝簡圖

本次試驗(yàn)水源為某污水處理廠旋流沉砂池出水，經(jīng)過除砂預(yù)處理后出水首先進(jìn)入MP-MBR的厭氧、缺氧區(qū)，根據(jù)來水水質(zhì)和處理程度的要求，調(diào)整不同的工藝參數(shù)，并與相應(yīng)的好氧區(qū)結(jié)合進(jìn)行硝化-反硝化作用，從而達(dá)到COD、總氮、氨氮以及總磷的去除效果。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 COD去除情況

試驗(yàn)階段MP-MBR進(jìn)水COD濃度在110～1650mg/L之間，試驗(yàn)剛開始兩天MP-MBR出水COD濃度在50mg/L以上，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，處理效果迅速好轉(zhuǎn)，出水COD濃度一直維持在30mg/L以下并保持穩(wěn)定，平均去除率穩(wěn)定在92%以上。試驗(yàn)開始階段，MP-MBR的活性污泥正處于培養(yǎng)馴化階段，出水COD高于廠區(qū)總排水COD。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，裝置出水COD逐步降低到30mg/L以下并保持穩(wěn)定，比同期廠區(qū)總排水COD指標(biāo)低約10mg/L，去除率提高5%。

3.2 NH3-N去除情況

試驗(yàn)階段MP-MBR進(jìn)水NH3-N濃度在16～42mg/L之間，出水氨氮濃度接近于0，去除率維持在99%左右，說明MP-MBR裝置硝化徹底，具有極好的NH3-N去除能力。

3.3 TN去除情況

再次，還要進(jìn)一步整合力量，充分發(fā)揮司法行政系統(tǒng)各方面的優(yōu)勢。比如說，基層的法律服務(wù)、調(diào)解工作，整合了律師資源、發(fā)揮了律師的專業(yè)優(yōu)勢，也大量吸收、整合包括公安民警、信訪干部等方方面面的力量，取得了很好的效果。下一步，我們一定要通過學(xué)會(huì)整合，借力發(fā)力，堅(jiān)定信心，先補(bǔ)齊、先發(fā)動(dòng)、先整合，我們有信心、有能力、有決心，堅(jiān)決完成司法所建設(shè)各項(xiàng)任務(wù)。

試驗(yàn)階段MP-MBR進(jìn)水TN濃度在14～72mg/L之間，出水TN濃度能維持在15mg/L以內(nèi)，去除率維持在60%左右。同比分析表明，試驗(yàn)裝置出水TN指標(biāo)與總排水TN指標(biāo)接近，但易波動(dòng)。這是由于試驗(yàn)裝置規(guī)模較小，易受沖擊，同時(shí)對(duì)硝化液回流比的控制不如大裝置穩(wěn)定，而反硝化效率受硝化液回流比的影響較大，使得試驗(yàn)裝置出水TN指標(biāo)波動(dòng)。

3.4 TP去除情況

試驗(yàn)開始階段MP-MBR進(jìn)水TP濃度在10～18mg/L之間，出水TP濃度維持在0.8mg/L左右，去除率穩(wěn)定在91%以上，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，進(jìn)水TP濃度降低至8mg/L以下，出水TP濃度也隨之降低至0.5mg/L以下，去除率維持在89%左右，優(yōu)于國標(biāo)一級(jí)A標(biāo)TP排放指標(biāo)，體現(xiàn)了MP-MBR良好的生物強(qiáng)化除磷作用。

3.5 出水濁度情況

MBR產(chǎn)水清澈透明，感官性狀良好，幾乎無任何肉眼可見懸浮物和膠體等。得益于MBR膜分離的高效截流作用，產(chǎn)水懸浮物接近于零，已不能用常規(guī)監(jiān)測方法進(jìn)行分析，因此使用濁度指標(biāo)進(jìn)行分析，試驗(yàn)過程中產(chǎn)水濁度指標(biāo)穩(wěn)定，穩(wěn)定在0.5NTU以下。

3.6 膜性能考察

整個(gè)中試過程中膜過濾流量一直很穩(wěn)定，膜過濾壓力維持在比較低的水平，未見明顯膜通量下降結(jié)垢、污染情況。

可見，MBR裝置的抽吸泵頻率很低，說明膜過濾性能很好，尚未發(fā)生膜污染；MBR裝置膜抽吸壓力很低，在±15Kpa范圍內(nèi)波動(dòng)，說明跨膜壓差較小，沒有發(fā)生膜污染。同時(shí)，大多數(shù)時(shí)間運(yùn)行在較低的壓力水平范圍內(nèi)可以有效延長膜使用壽命。

4 結(jié)論和建議

本試驗(yàn)應(yīng)用膜生物反應(yīng)器技術(shù)處理城鎮(zhèn)污水，取得了滿意的效果，并獲得以下有益結(jié)論和建議：

（1）試驗(yàn)期間，來水COD在110～1650mg/L之間，NH3-N在16～42mg/L之間，TN在14～72mg/L之間，TP在1.35～18mg/L之間，生化停留時(shí)間7.5小時(shí)，MP-MBR出水COD可以穩(wěn)定在30mg/L以下，NH3-N可以穩(wěn)定的接近于零，TN可以穩(wěn)定在15mg/L以下，TP可以穩(wěn)定在0.5mg/L以下，出水懸浮物接近于零，濁度可穩(wěn)定小于0.5NTU，出水水質(zhì)全面優(yōu)于國標(biāo)一級(jí)A標(biāo)。

（2）MP-MBR技術(shù)作為城鎮(zhèn)污水生化處理工藝，效果優(yōu)異，體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1）生物種群多樣性好，生物活性好，對(duì)水質(zhì)適應(yīng)能力強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷。

2）有利于增殖生長緩慢的硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌的截留、生長和繁殖，通過運(yùn)行方式的改變可具有生物強(qiáng)化脫氮和除磷功能。

3）反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡下運(yùn)行，剩余污泥排放量少。

4）自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理簡便。

5）占地面積小，工藝設(shè)備集中，模塊化，易于擴(kuò)建。

（3）膜分離部分采用PVDF膜，抗污染性能好，膜性能穩(wěn)定。

綜上所述，膜生物反應(yīng)器技術(shù)出水可以完全滿足國標(biāo)一級(jí)A標(biāo)，是可以應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的，是可以在全國范圍內(nèi)城鎮(zhèn)污水處理廠升級(jí)改造和新建大規(guī)模推廣。