利用MBR系統(tǒng)提標(biāo)改造SBR系統(tǒng)的中水回用工程

北京泰普森環(huán)境工程技術(shù)有限公司 北京 100069

正文：

1 工程概述

北京鐵路局某培訓(xùn)中心于2003年在新建時就按照“三同時”制度建設(shè)一座日處理160m3污水處理站，污水主要來源于日常生活污水和洗浴廢水，由于污水水量水質(zhì)波動較大、設(shè)備陳舊老化、生化效果差和系統(tǒng)設(shè)備的運行缺陷，原有系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，出水水質(zhì)波動較大，中水回用系統(tǒng)也不能正常運行。隨著北京市新地標(biāo)(DB11/890-2012)實施，必須對原有系統(tǒng)進(jìn)行深度處理的升級改造并實現(xiàn)全部中水回用。

2 水量及水質(zhì)

2.1 水量

工程設(shè)計水量為Q=160m3/d，按照20h計處理量為Qh=8m3/h。

2.2 水質(zhì)

工程出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)符合北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/890-2012）中的B級標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)出水水質(zhì)見下表1。

表1 進(jìn)出、水水質(zhì)

3 污水原有處理工藝及存在的問題

原有一套SBR工藝的污水處理設(shè)施，主要工藝流程如圖1所示。

圖1 改造前SBR工藝流程

由于污水站建成投入運行年代較長，設(shè)備老化嚴(yán)重，設(shè)計采用SBR工藝，該工藝控制管理復(fù)雜，自動化要求程度較高，維護(hù)維修成本高，運行工藝調(diào)整比較困難。從進(jìn)水水質(zhì)水量來看，波動較大，長期以來對生化系統(tǒng)會造成沖擊較大， SBR反應(yīng)池內(nèi)被油泥和粘泥附著嚴(yán)重，活性生物含量較少，生化效果差；運行中化驗分析不完善，控制系統(tǒng)無觸摸屏，不能及時指導(dǎo)工藝運行和調(diào)整運行參數(shù)；砂濾池系統(tǒng)污堵嚴(yán)重。

4 工藝改造

4.1 工藝流程

改造后污水處理工藝流程如圖2所示。

污水經(jīng)過收集后經(jīng)兩級粗、細(xì)格柵，去除水中大的懸浮和漂浮物，保護(hù)后續(xù)的設(shè)備及管道系統(tǒng)。污水經(jīng)收集后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行均值均量后，由提升泵提升進(jìn)入A2/O（厭氧、缺氧和好氧）池。污水在厭氧池中經(jīng)過上進(jìn)水下出水和池內(nèi)設(shè)置3道折流板進(jìn)行混合；在缺氧池中通過微曝氣和混合液回流，溶解氧控制在0.5mg/L左右；好氧池通過曝氣，溶解氧控制在3mg/L左右，在此段投加PAC除磷，設(shè)置氣提方式的混合液回流；膜池安裝平板式膜，利用抽吸泵出水，在此設(shè)置氣提方式的污泥回流和剩余污泥排放。污水在生化系統(tǒng)中對COD、BOD5、SS、氨氮、TN和TP去除。剩余污泥排入污泥池，池中上清液回流調(diào)節(jié)池，底泥定期外排處置。

4.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備的工藝參數(shù)

①格柵渠

格柵用于攔截污水中漂浮和懸浮物、長短纖維、雜物等，避免后續(xù)管道和水泵的堵塞。格柵渠長2200mm，寬500mm，高1600mm，鋼結(jié)構(gòu)。安裝設(shè)備有人工中格柵和機(jī)械細(xì)格柵各1臺，人工中格柵柵條間距5mm，寬500mm；機(jī)械細(xì)格柵柵條間距2mm，格柵寬500mm。

②調(diào)節(jié)池

收集污水，其中一格SBR池改造成調(diào)節(jié)池和污泥池，污水停留時間為8h。主要設(shè)備：超聲波液位計1套； 污水提升泵2臺，單臺流量Q=8 m3/h，揚程H=10m，功率P=0.75Kw。設(shè)置空氣攪拌裝置1套和排泥系統(tǒng)1套。

③A2/O池

A2/O池和MBR池由一個SBR池改造而成，池內(nèi)需要分隔為四段，采用A3碳鋼隔板分隔；第一段為缺氧池，第二段為缺氧池，第三段為好氧池，第四段為膜池，各段內(nèi)部均采用玻璃鋼加強(qiáng)防腐，并重新進(jìn)行池底澆筑校平。池頂需重新開槽作為設(shè)備孔和檢查孔。A2/O池停留時間為2:2:4h。池內(nèi)安裝曝氣系統(tǒng)、填料系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)。好氧池內(nèi)，通過投加聚合氯化鋁去除總磷，通過好氧污泥回流與原水進(jìn)行缺氧反應(yīng)去除TN，使氮指標(biāo)合格，O段進(jìn)行COD、BOD5去除反應(yīng)。

④ MBR反應(yīng)池

MBR池停留時間3h，安裝2組平板膜組件，膜片TIPS，PVDF材質(zhì)，設(shè)計通量30L/m2*h，2套，膜機(jī)架材質(zhì)為AISI304。

⑤ 污泥池

設(shè)計停留時間3h，儲泥周期為3個月。安裝2臺污泥提升泵，單臺流量Q=8 m3/h，揚程H=10m，功率P=0.75Kw。

⑥清水池

設(shè)計停留時間10h，安裝超聲波液位計1臺。

⑦設(shè)備間

鼓風(fēng)機(jī)2臺 ，1用1備（調(diào)節(jié)池、好氧池、MBR共用，按照流量計調(diào)節(jié)風(fēng)量）

風(fēng)量4.8m3/min,風(fēng)壓5m ,N=5.5Kw；抽吸泵 3臺，2用1備，Q=10m3/h ,H=12m ,吸程△h=6m，P=0.75Kw；PAC投加系統(tǒng) 1套，型號為BR-500S，N=0.37Kw ；膜清洗系統(tǒng)1套，型號為BR-1000S，P=0.75Kw ；地漏排污泵1臺，Q=10m3/h, H=12m,P=0.75Kw；氯消毒系統(tǒng)1套，型號為BR-500S，P=0.37Kw ；恒壓供水泵 2臺，Q=15m3/h, H=50m, P=4Kw，壓力傳感器1臺，電磁流量計1臺，DN80。

⑧中控室

彩鋼結(jié)構(gòu)，1座，規(guī)格為4m×3m×3.0m；安裝中控柜，800×600×2200mm，配置12寸液晶觸摸屏和西門子s7-200型PLC系統(tǒng)。

4.3 工藝特點

改造工程對原有構(gòu)筑物全部合理利用，對個工藝段停留時間做到合理分配，采用MBR工藝技術(shù)，是將膜分離技術(shù)和生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種優(yōu)化的污水處理技術(shù)，基本原理是膜分離取代二沉池的沉淀分離，在國內(nèi)再生水處理工程中也得到了較大的推廣和應(yīng)用。MBR工藝出水水質(zhì)很好，運行穩(wěn)定，工藝流程簡潔，完全自動化PLC控制，減少了人員投入。

5 運行效果及經(jīng)濟(jì)效益

5.1 運行效果

該工程于2017年6月初開始施工，2017年9月初改造完成并開始生物調(diào)試。2017年10月上旬起運行穩(wěn)定，出水指標(biāo)皆達(dá)到了設(shè)計要求。2017年11～12月，出水指標(biāo)監(jiān)測結(jié)果平均值：COD為20mg/L，BOD5≤3mg/L，SS≤3mg/L，NH3-N為0.5mg/L，TP為0.2mg/L，TN為8mg/L，pH為6.8～7.2，糞大腸菌群數(shù)≤100個/L，已通過了有關(guān)主管部門的環(huán)保驗收。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

改造后污水處理站運行費用分別電費0.92元/m3，人工費1.2元/ m3，藥劑費為0.1元/m3，合計為2.22元/m3。每天回用水量為180m3計，自來水水費為4元/m3，可節(jié)約水費320元/天，年節(jié)約水費為11萬元。

6 結(jié)論

6.1 采用MBR工藝對SBR工藝改造后，工藝運行穩(wěn)定，出水各項指標(biāo)達(dá)到了北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/890-2012）中的B級標(biāo)準(zhǔn)，對于同類型改造工程具有一定的示范作用。

6.2 工程改造后，經(jīng)濟(jì)效益顯著，同時收到良好的環(huán)境效益和社會效益。