隨著經(jīng)濟(jì)和人口增長，我國水資源短缺，水污染日益嚴(yán)峻，城市及農(nóng)村污水處理和回用勢在必行。傳統(tǒng)集中式污水處理存在污水收集難、管網(wǎng)投資高、占地面積大和施工不方便等突出問題，嚴(yán)重制約了污水處理率，分散式污水處理及回用技術(shù)已經(jīng)成為集中式污水處理的一種有益而必需的補(bǔ)充措施。國內(nèi)外現(xiàn)有分散式污水處理設(shè)備也已琳瑯滿目，但有的僅采用單一好氧生物處理工藝，脫氧除磷效果不理想；有的采用單一曝氣方式，能耗太高；有的采用人工濕地等生態(tài)處理法，占地面積大，受季節(jié)氣候影響較大，運(yùn)行不穩(wěn)定；有的設(shè)備集成度不高，占地面積仍較大；有的污泥排放量大且無法集中處理造成二次污染。針對以上情況，結(jié)合我國生活污水特點(diǎn)及膜生物反應(yīng)器在工業(yè)廢水處理上的工程案例與經(jīng)驗(yàn)，杭州天創(chuàng)環(huán)境科技股份有限公司自主研發(fā)了分散式污水處理及回用一體化設(shè)備——MBR一體化設(shè)備。
本文主要講述了該一體化設(shè)備的創(chuàng)新點(diǎn)及相關(guān)工藝特點(diǎn)。
一、設(shè)備創(chuàng)新點(diǎn)
1.和其他農(nóng)村污水處理工藝相比，工藝集成度更高，運(yùn)行管理更加簡單，系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，產(chǎn)水水質(zhì)更好，占地面積更小。
MBR一體化設(shè)備可通過膜優(yōu)異的截留作用克服微型動(dòng)物易流失的問題，同時(shí)通過微型動(dòng)物的富集和培養(yǎng)大大提高剩余污泥的減量程度。此外，兼顧了分散式污水處理的效果。以生活污水為主的農(nóng)村、小城鎮(zhèn)、風(fēng)景區(qū)等類型的污水通過MBR一體化設(shè)備工藝的處理，出水指標(biāo)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)，排出污泥量可減少90%以上。
實(shí)際在運(yùn)行中，在低負(fù)荷間歇運(yùn)行狀態(tài)下，膜絲上附著的生物膜在間歇產(chǎn)水的運(yùn)行狀態(tài)下，可自行脫落，而且脫落的比較徹底，從而減輕了對膜的污堵，改善了膜的運(yùn)行狀態(tài)，在偏遠(yuǎn)、無人值守的應(yīng)用中，有非常重要的意義，可以不采用化學(xué)清洗甚至離線化學(xué)清洗的的維護(hù)。
2.整套系統(tǒng)根據(jù)處理規(guī)模的大小進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)配置的靈活性和運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)方便系統(tǒng)配件維修更換。
3.針對MBR一體化設(shè)備負(fù)荷不均勻的運(yùn)行實(shí)際情況，開發(fā)出間歇運(yùn)行的工藝技術(shù)。
二、MBR一體化設(shè)備工藝介紹
1.工藝流程
農(nóng)村生活污水依次經(jīng)過：格柵、調(diào)節(jié)池、厭氧分解、水解酸化、好氧分解、泥水分離處理工藝，如有需求，可增加消毒或廢氣收集處理。
格柵：入水口有一個(gè)格柵，用于分離顆粒和纖維類雜質(zhì)。
調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
厭氧分解：厭氧處理分四個(gè)階段進(jìn)行：水解環(huán)節(jié)、酸化環(huán)節(jié)、乙酸生產(chǎn)環(huán)節(jié)、甲烷產(chǎn)生環(huán)節(jié)。水解酸化是生物分解的第一步，由水解酸化菌完成，它將大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，有利于后續(xù)的好氧菌分解。
缺氧分解：有利于回流硝態(tài)氮及水中磷的去除。
好氧分解：在曝氣罐的兩個(gè)分區(qū)里完成，小分子有機(jī)物徹底分解成水和二氧化碳，并完成氨氮的去除。
泥水分離：微生物完成分解使命后，需要將它與水分離開，并將干凈的水取出來，這部分工作由MBR膜裝置來完成。MBR膜裝置是一種智能化、高效率的污水處理系統(tǒng)，能夠滿足日漸復(fù)雜的農(nóng)村生活污水處理需求，較大地改善污水處理后的水質(zhì)。
出水消毒：可選配置，根據(jù)處理要求的不同，可進(jìn)行出水消毒或直接排放。
廢氣收集：可選配置，對設(shè)備產(chǎn)氣進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理，一般大系統(tǒng)需要配置。
2.MBR膜裝置
膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺(tái)的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：
(1)能夠有效地進(jìn)行固液分離，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的沉淀池，出水水質(zhì)良好，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用，實(shí)現(xiàn)了污水資源化。
(2)膜的高效率攔截作用使微生物截流在反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT)和污泥齡(SRT)的分離，使運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定。
(3)反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度高，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，節(jié)省占地。
(4)有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的截流、生長和繁殖，系統(tǒng)硝化效率得以提高，提高脫氮除磷效果。
(5)污泥齡長。膜分離使污水中的大分子難降解成分，在體積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時(shí)間，大大提高了難降解有機(jī)物的降解效率。反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡下運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)基本無剩余污泥排放。
(6)省去二次沉淀池及末端處理手段如人工濕地等，節(jié)省占地。
(7)系統(tǒng)采用 PLC 控制，易于操作管理方便。
3.污水處理效果
原水經(jīng)處理后，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)或參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》IV類水的準(zhǔn)四類水達(dá)標(biāo)排放，水質(zhì)指標(biāo)見下表：
綜上，我們對MBR一體化設(shè)備的特點(diǎn)及工藝流程做了系統(tǒng)的介紹。利用該設(shè)備，能解決傳統(tǒng)處理技術(shù)(如絮凝沉淀、CAST、A2/O等工藝)運(yùn)行管理復(fù)雜、缺乏專業(yè)技術(shù)人員維護(hù)、TN和TP去除率較低等問題，污水經(jīng)過處理后水質(zhì)穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。在當(dāng)前節(jié)能環(huán)保以及水資源應(yīng)用形式嚴(yán)峻的情況下，該一體化設(shè)備值得在農(nóng)村被大力推廣。
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