梁 艷

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600）

MBR工藝在鐵路污水處理中的應(yīng)用前景

梁 艷

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600）

MBR工藝是將生物處理與膜技術(shù)相結(jié)合而成的一種高效污水處理新工藝。本文介紹了這一技術(shù)的原理、特點(diǎn)，并對比分析了不同的中水處理工藝。結(jié)果表明，MBR工藝比傳統(tǒng)的污水處理工藝具有更強(qiáng)的競爭力，是解決鐵路沿線站區(qū)和住宅小區(qū)污水處理和中水回用問題的一條很好途徑。

MBR工藝；污水處理；中水回用

隨著鐵路行業(yè)的跨越式發(fā)展，產(chǎn)生的污水越來越多。近幾年，國家為促進(jìn)內(nèi)需，將大力發(fā)展鐵路事業(yè)，同時(shí)也要求加大對污水處理的力度。

鐵路的特點(diǎn)是線路長、站點(diǎn)多,沿線站區(qū)大都處在城市郊區(qū)或遠(yuǎn)離城市，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋的范圍內(nèi)，而且隨著環(huán)保要求的不斷提高，車站污水必須進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)排放。因此，為使污水達(dá)標(biāo)排放，就必須單獨(dú)設(shè)立污水處理系統(tǒng)?？紤]我國水資源緊張，車站取用新鮮水資源費(fèi)用高，為使其自有排水系統(tǒng)充分為鐵路站區(qū)或住宅小區(qū)服務(wù)，節(jié)約用水，鐵路站區(qū)或住宅小區(qū)污水處理應(yīng)實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放與中水回用雙重目標(biāo)。MBR工藝是將生物處理與膜分離技術(shù)相結(jié)合而成的一種高效污水處理新工藝，它實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)生物處理機(jī)能和膜分離機(jī)能的一體化，而且出水符合三級處理標(biāo)準(zhǔn)，可直接回用，既保護(hù)了環(huán)境，又能減少車站的用水，實(shí)現(xiàn)污水資源化。

1 MBR工藝原理

膜—生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor)簡稱MBR是生物處理與膜分離處理相結(jié)合而成的一種高效污水處理新工藝，它最初應(yīng)用于生物化工行業(yè)中的連續(xù)發(fā)酵工藝的廢水處理，逐漸發(fā)展被應(yīng)用于水處理工藝中。其工作原理是利用反應(yīng)器內(nèi)的硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化污水中的氨氮，以除去污水中產(chǎn)生的異味（污水中產(chǎn)生的異味主要由氨氮產(chǎn)生），最后，通過中空纖維膜進(jìn)行高效的固液分離出水。MBR工藝通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能，與傳統(tǒng)的生物處理方法相比，具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前較有前途的污水回用技術(shù)，其工藝流程見圖1。

圖1 MBR設(shè)備工藝流程圖

2 MBR工藝的特點(diǎn)

MBR工藝與普通的活性污泥法相比具有以下特點(diǎn)：

（1）傳統(tǒng)的活性污泥法都是以二級沉淀池分離泥水，二級沉淀池沉淀效果不好，出水中有很多懸浮污泥，出水水質(zhì)不佳；而MBR工藝采用中空纖維膜進(jìn)行高效的固液分離，分離效果遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的二級沉淀池好，出水懸浮物接近于零，可直接回用，實(shí)現(xiàn)了污水的資源化。

（2）由于MBR將傳統(tǒng)污水處理的曝氣池與二次沉淀池合二為一，并取代了三級處理的全部工藝設(shè)施，因此可大幅度減少占地面積，節(jié)省土建投資。

（3）膜的高效截流作用使微生物完全截留在膜—生物反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間和污泥齡的完全分離，運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定。反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度高，傳氧效率高，節(jié)省能耗，耐沖擊負(fù)荷，處理裝置容積負(fù)荷大，減少了占地。

（4）利用硝化細(xì)菌的截留和繁殖，系統(tǒng)硝化效率高，通過運(yùn)行方式的改變亦可有脫氮除磷功能。而且較長的污泥齡大大提高了消除難降解有機(jī)物的功能。

（5）反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長污泥齡下運(yùn)行，剩余活性污泥產(chǎn)量極低，比常規(guī)活性污泥法少50%～80%，可以大大減少污泥處置費(fèi)用。

（6）系統(tǒng)采用PLC控制，可以實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化控制。

總之，膜生物反應(yīng)器具有許多其它污水處理方法所不具備的優(yōu)點(diǎn)，特別是出水水質(zhì)可以滿足目前最嚴(yán)格的中水回用標(biāo)準(zhǔn)，甚至可以滿足今后更加嚴(yán)格的中水回用要求。

3 MBR工藝與常規(guī)中水處理工藝的比較

目前，國內(nèi)普遍采用的中水處理工藝有SBR工藝和生物接觸氧化法等，與常規(guī)中水處理工藝比較，MBR工藝具有很多優(yōu)點(diǎn)，具體比較見表1。

表1 MBR工藝與常規(guī)中水處理工藝的綜合比較

從表1可以看出，無論出水水質(zhì)、設(shè)備投資還是占地規(guī)模，MBR工藝都明顯優(yōu)于常規(guī)的中水處理工藝。在使用范圍上，MBR工藝更適用小規(guī)模的污水處理站。經(jīng)測算，采用MBR工藝處理的污水成本為1.2元/噸左右，加上加壓、輸配的費(fèi)用，處理站區(qū)或住宅小區(qū)污水的成本仍低于沿線自來水的售價(jià)，價(jià)格優(yōu)勢相當(dāng)明顯。并且，采用MBR工藝處理的小區(qū)污水，出水水質(zhì)穩(wěn)定并優(yōu)于《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，達(dá)到了一類雜用水標(biāo)準(zhǔn)，通過消毒處理后，就可以用于小區(qū)沖廁、綠化、洗車、噴灑道路、空調(diào)補(bǔ)水，甚至可以用于標(biāo)準(zhǔn)更高的小區(qū)美化的水景和噴泉工程等。其具體出水水質(zhì)：CODcr＜50mg/L，BOD5＜5mg/L，SS＜10mg/L，濁度＜3，總大腸菌群數(shù)＜3個(gè)/L。

4 結(jié)論

MBR工藝具有污染物去除率高、排泥量少、出水水質(zhì)好、流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、工藝設(shè)備集中、所需操作人員少，并能大幅度去除細(xì)菌和病毒等許多常規(guī)工藝無法比擬的優(yōu)勢，且運(yùn)行成本低，工程經(jīng)濟(jì)性好，尤其適用于小型污水處理廠，是解決鐵路沿線站區(qū)和住宅小區(qū)污水處理和中水回用問題的一條很好途徑，具有很好的發(fā)展前景。但MBR工藝作為一種污水處理的新技術(shù)，有待于進(jìn)一步完善，需要更細(xì)致地研究設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)以便在將來的建設(shè)中提供更合理的參數(shù)。

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