文_張偉輝 華陽新材料科技集團(tuán)有限公司
生活污水所含的污染物主要是有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等) 和大量病原微生物(如寄生蟲卵和腸道傳染病毒等),主要處理方法有物理處理法、化學(xué)處理法、生物處理法、傳統(tǒng)活性污泥法。物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物(包括油膜和油珠),可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等?;瘜W(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解成膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì),主要包括混凝、中和、氧化還原、萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。生物處理法包括需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型,通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物,轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)處理廢水。活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機(jī)廢水的一類好氧生物的處理方法,這種生物絮體叫做活性污泥,它由好氧性微生物(包括細(xì)菌、真菌、原生動物和后生動物)及其代謝、吸附的有機(jī)物和無機(jī)物組成,具有降解廢水中有機(jī)污染物和少量無機(jī)物的能力。
MBR又稱膜生物反應(yīng)器,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。膜--生物反應(yīng)器主要由膜分離組件及生物反應(yīng)器兩部分組成。通常提到的膜--生物反應(yīng)器實(shí)際上是三類反應(yīng)器的總稱:曝氣膜--生物反應(yīng)器 ;萃取膜--生物反應(yīng)器;固液分離型膜--生物反應(yīng)器。其中,曝氣膜--生物反應(yīng)器采用透氣性致密膜(如硅橡膠膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜),以板式或中空纖維式組件,在保持氣體分壓低于泡點(diǎn)情況下,可實(shí)現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無泡曝氣,提高了接觸時間和傳氧效率,有利于曝氣工藝的合理控制,不受傳統(tǒng)曝氣中氣泡大小和停留時間的因素的影響。
某生活污水處理站,設(shè)計處理規(guī)模為5000m3/d,實(shí)際處理規(guī)模約4600m3/d。由于原水為生活污水和少量的工業(yè)廢水,進(jìn)水水量水質(zhì)不穩(wěn)定,污水處理站運(yùn)行不穩(wěn)定,出水水質(zhì)不能穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)生活污水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的》一級A標(biāo)準(zhǔn),更無法達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),無法實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)外排要求,工藝流程見圖1。
圖1某傳統(tǒng)生活污水活性污泥法(A2/O)工藝流程
增加脫氮除磷效果,有效去除污水中有機(jī)物,提升污水出水凈化效果,增加污水回用量,滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》V類標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)污水外排要求,MBR膜改良后工藝流程見圖2。
圖2 MBR膜改良后工藝流程
3.3.1 改良前、后污水項(xiàng)目指標(biāo)比對(見表1)
表1 傳統(tǒng)活性污泥法與MBR膜法改良后污水項(xiàng)目指標(biāo)比對
3.3.2 MBR膜改良活性污泥處理工藝運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性比對分析(見表2)
表2 A2/O活性污泥工藝與改良MBR膜運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析比對
由于膜的高效分離作用,出水懸浮物和濁度接近于零,并截留水中細(xì)菌和糞大腸桿菌,且出水水質(zhì)穩(wěn)定,既可滿足回用標(biāo)準(zhǔn),又可以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。同時, MBR膜可在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行,剩余污泥產(chǎn)量大幅減少,降低了污泥處理處置費(fèi)用。
由于膜分離對硝化細(xì)菌的高效截留作用,生物反應(yīng)器內(nèi)可以維持高濃度的硝化細(xì)菌,因此MBR氨氮去除率可以達(dá)到95%以上。同時,難降解的有機(jī)物在MBR膜工藝系統(tǒng)中水力停留時間和污泥停留時間的延長,進(jìn)一步了提高難降解有機(jī)物的去除率。
生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度微生物,處理裝置容積負(fù)荷高,占地面積小,工藝流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊,不受設(shè)置場所限制。且采用技術(shù)先進(jìn)的微機(jī)測控管理系統(tǒng),分散檢測和控制,集中顯示和管理,關(guān)鍵設(shè)備均可根據(jù)污水水質(zhì)、流量等參數(shù)自動調(diào)節(jié)MBR膜運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)量及運(yùn)行時間,不僅改善了內(nèi)部管理,也可使整個污水處理系統(tǒng)在最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行。
利用MBR替代傳統(tǒng)活性污泥(A2/O)工藝后,該生活污水處理站水質(zhì)化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷、懸浮物等主要污染物指標(biāo)下降效果明顯,除滿足日?;赜脴?biāo)準(zhǔn)外,均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》V類標(biāo)準(zhǔn),符合外派要求。