MBR一体化设备在城镇及农村分散污水处理的应用

MBR一体化设备在城镇及农村分散污水处理的应用

曹朔 ,雷雨晴 ,饶白梅

杭州天创环境科技股份有限公司  浙江杭州  311100

摘要：MBR一体化设备具有设备紧凑、占地少，对氨氮、总磷以及难降解有机物具有很好的处理效果，剩余污泥产量少，且设备管理方便，便于操作控制，针对不同水质要求采取不同工艺，出水水质优，可以达到各省市城镇及农村再生水利用标准。所以本文对MBR一体化设备在城镇及农村分散污水处理的研究及应用进行探讨。

关键词：工艺多样化；MBR一体化设备；分散式污水

引言：在我国社会经济快速发展的背景下，人类的生产生活用水也早已超过了自然水环境所能承受的范围，当前水环境形势更加严峻，急需对水资源加以保护。相对于城市污水而言，城镇及农村生活区等污水收集管网难以延伸的区域，受地理和经济条件制约，其所产生的分散式生活污水更宜采用一体化污水处理设备就地收集，就地处理排放。

一、MBR工艺原理

MBR工艺是膜分离技术和活性污泥生物处理技术相结合的一种高效率的水处理工艺。在MBR中，膜取代了传统生物过程中的沉淀阶段。MBR借助于其对混合液中微米级颗粒的截流作用，大大提高了泥水分离的效果，而且始终可以保持高质量的出水，并且解决了污泥膨胀对出水水质的影响，也使污泥始终处于生物反应器中而持续发挥其作用，并使生物反应器中活性污泥的浓度大大提高，在强化其处理能力的同时，有效增加MLSS浓度利于减少污泥量。

MBR反应器的有机负荷范围为0.06-0.20kgCOD/(kg·d)，相应的去除率为90%-98%。BOD负荷一般为0.03-0.15kg/(kg·d)。膜生物反应器中的污泥浓度显著高于传统工艺，可以达到10000mg/L左右，较低的有机负荷使得系统更加高效，出水水质更好，污泥的排放量也更低；得益于高精度分离膜的优势，系统产水中SS含量稳定小于1mg/L，产水清澈透亮，拥有极好的感官效果。同时，由于膜截留绝大部分的微生物，降低了系统的杀菌消毒难度和成本。

二、MBR工艺选型

结合城镇及农村生活区等污水收集管网难以延伸的区域的进出水水质要求，目前应用较为广泛的生物处理工艺主要有AO+MBR、AAO+MBR、AAOA+MBR，现对几种工艺简单介绍：

1、AO+MBR（厌氧/缺氧+好氧+MBR）

当出水水质要求以去除总磷和有机物为主或以去除总氮和有机物为主时采用AO+MBR（厌氧/缺氧+好氧+MBR）工艺。该工艺以去除总磷情况下聚磷菌在厌氧区释放出磷（以去除总氮的情况下消化液在缺氧状态下产生反硝化作用，释放出氮气，起到良好的脱氮作用），然后在进入好氧区对水中有机物进行高效降解和吸收。

2、AAO+MBR（厌氧+缺氧+好氧+MBR）

当出水水质同时要求去除总磷和总氮及有机物时采用AAO+MBR（厌氧+缺氧+好氧+MBR）工艺。污水经预处理后先进入厌氧区，在这里聚磷菌释放出磷，然后进入缺氧区，在这里大量的硝化液在缺氧状态下产生反硝化作用，释放出氮气，起到良好的脱氮作用，最后进入好氧区对水中有机物进行高效降解和吸收。出水各指标低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准。

3、AAOA+MBR（厌氧+前缺氧+好氧+后缺氧+MBR）

当出水要求《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中准Ⅳ标准时，常规工艺无法达到深度脱氮标准，需在AAO+MBR的基础上增加后缺氧区，进一步保障总氮的去除。

对应进出水水质如下表：

备注：除PH当量以外，计量单位为mg/L。

三、处理工艺

整个场站工艺流程图如下：

污水首先进入格栅渠去除大颗粒污染物，后进去调节池对来水水量水质进行调节，调后污水通过提升泵提升进精细格栅去除污水中毛发和纤维物质，以减少特别容易产水的成辫现象，保障MBR的稳定运行，后进入生化区+膜区，生化区每个区严格分开，有利于不同微生物菌的繁殖生长，生化净化后的污水通过膜过滤，滤后的清水进入清水池紫外消毒后达标排放。剩余污泥排放至污泥池，污泥池上清液回流到调节池，沉淀后污泥定期外运集中处理。

四、MBR一体化设备优势

1、处理效果好，出水稳定达回用水水平

由于膜的高效截留作用，反应器内活性污泥浓度大，污染物去除效率高，出水水质稳定可靠，水质清澈悬浮物极少。

2、工艺设备模块化，可在地面或者地下灵活应用

将污水处理工艺设计为单元模块，根据不同的污水水质选择不同的工艺模块进行组合，实现工艺的可控性，同时减少土建工作量。此外，一体化设备可以选择埋入地下，地面可以种植作物或者作为其他用途。

3、自控化程度高、管理操作简单

单位模块通过电气设计可实现自控化管理，操作模式更加简单灵活。采用成型可量化生产的设备，安装简单。操作管理人员相对于传统污水处理厂更加精简。

4、工厂化加工、供货周期短

设备尺寸可根据现场情况分块加工，车间组装，质量有保障，经久耐用。车加工不受自然因素制约，工期短。

五、MBR一体化设备应用

分散式生活污水主要分布于城镇以及农村，居住分散，排水系统不够完善，采用MBR一体化污水处理设备可大大减少人力和物力的投入，同时可节省管网系统建设和运维的投资。

结语：在治理水环境选择污水处理时，应因地制宜，选择科学、经济并且操作方便的处理设备。保证其设计满足污水处理要求，在运行中加强对设备的维护和保养工作，尽可能延长设备使用寿命，降低运营成本。MBR一体化设备可充分发挥出设施的工作优势，在城镇以及农村污水处理工作当中表现出的效果明显，提升水环境治理效果，对区域范围内的水体质量和水体环境都有着重要的作用。