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1、采用MBR工藝對生活污水進(jìn)行處理回用 【摘要】本文分析了傳統(tǒng)生活污水處理方法處理回用水質(zhì)的不足,介紹了MBR工藝處理生活污水的原理、流程和主要設(shè)備設(shè)施,指出了MBR工藝法處理生活污水能較好地達(dá)到回用水要求的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),建議采用MBR工藝法來替代傳統(tǒng)生活污水處理方法,以達(dá)到污水處理后回用的目的?! 娟P(guān)鍵詞】生活污水;處理回用;生物脫氮;膜過濾 隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快,人們的生活和生產(chǎn)活動,增加了對淡水資源的需求,人民生活水平不斷提高,更增加了對淡水資源的需求。目前,我國水資源嚴(yán)重短缺,人均水資源占有量僅有2460m3,為世界平均水
2、平的1/4,為解決水資源的供需矛盾,進(jìn)行城市生活污水處理回用,是解決水資源重復(fù)利用的有效途徑?! ∩疃忍幚砩钗鬯械奈廴疚?,達(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),是當(dāng)今生活污水處理的基本要求。 生活污水主要污染物為有機(jī)物、氨氮和糞大腸菌群。有機(jī)物是微生物的營養(yǎng)源,有機(jī)物含量越多,細(xì)菌繁殖量越大,產(chǎn)生黏泥沉積、垢下腐蝕越嚴(yán)重;氨的存在促使硝化菌群的大量繁殖,導(dǎo)致系統(tǒng)pH值降低,腐蝕加劇;糞大腸菌群會使水顏色發(fā)黑,發(fā)生惡臭,形成黏泥。 傳統(tǒng)的生活污水生物處理方法有A/O工藝、A2/O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝。固液分離均采用自然沉降方式。傳統(tǒng)的生活污水生
3、物處理方法在去除BOD5、脫氮、除磷方面取得了一定的效果,卻不能達(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),原因如下: 傳統(tǒng)的生活污水生物處理方法BOD污泥負(fù)荷不能太低,太低容易產(chǎn)生沉降性差的污泥?! ∥勰喑恋沓乜孔匀怀两敌Ч缓?,污泥伴隨出水流失導(dǎo)致了出水水質(zhì)變差?! 〔糠窒趸鷷殡S出水流失,硝化菌濃度較低,限制了系統(tǒng)中污染物的去除率?! 鹘y(tǒng)生物處理方法對部分高分子有機(jī)物、懸浮物和細(xì)菌難以除掉。 MBR工藝體現(xiàn)的是“治理、回用”的節(jié)水理念。MBR膜生物反應(yīng)器工藝是傳統(tǒng)的生物處理工藝和膜分離技術(shù)相結(jié)合發(fā)展起來的。MBR工藝由生物處理和膜處理兩部分組成。生物
4、處理部分包括缺氧池、好氧池;膜處理部分包括膜池。MBR膜分離技術(shù)采用超濾法,取代傳統(tǒng)生物處理沉淀池,固液分離效果好,為解決回用水質(zhì)問題提供了可靠保證。 工藝原理?! ∩锾幚聿糠值脑?。生物處理部分采用缺氧池、好氧池來處理生活污水中氮污染物。生活污水中氮主要以有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的形態(tài)存在。其中有機(jī)氮占40%~55%,氨氮占40%~55%,亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮僅占0~5%。廢水生物脫氮是在缺氧池和好氧池中,將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮,通過硝化菌作用,將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮,再通過反硝化菌作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,從而達(dá)到從廢水
5、中脫氮的目的?! ∧ぬ幚聿糠值脑?。膜處理部分采用膜池,針對傳統(tǒng)生活污水生物處理方法難以降解的高分子物質(zhì)、膠體、蛋白質(zhì)、微粒等的情況,將污水經(jīng)再加壓后,經(jīng)過超濾膜的極小孔徑進(jìn)行超過濾。利用高分子材料超濾膜的滲濾選擇性,能夠截留化學(xué)澄清或生物化學(xué)處理過程中未能沉降的懸浮顆粒和微絮凝體,所有懸浮物、磷、重金屬、細(xì)菌、病毒、和其他物質(zhì)都被超濾膜分離。從而使處理后的水質(zhì)達(dá)到回用指標(biāo)?! 」に嚵鞒獭! 」に嚵鞒虉D: 圖1MBR工藝流程圖工藝流程說明。廢水經(jīng)過兩道機(jī)械格柵,去除大塊懸浮物,進(jìn)入缺氧池和好氧池中進(jìn)行硝化反硝化反應(yīng)脫氮,再進(jìn)入膜池進(jìn)行固
6、液分離。膜池出水由抽吸泵抽入回用水池。膜池內(nèi)污泥由污泥泵提升部分回流至缺氧池,剩余污泥進(jìn)入污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水。在膜池內(nèi),為了減少膜污染,采用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行攪拌和清洗。 工藝優(yōu)缺點(diǎn)分析?! 〔划a(chǎn)生污泥膨脹。因?yàn)镸BR工藝中BOD污泥負(fù)荷低,污泥處于高內(nèi)源呼吸相,細(xì)菌內(nèi)源代謝后只留下惰性的殘留物,產(chǎn)泥量很少。MBR反應(yīng)器的污泥產(chǎn)率低于傳統(tǒng)活性污泥法。傳統(tǒng)活性污泥法的污泥產(chǎn)率為~/KgBOD,MBR工藝的污泥產(chǎn)率僅為~/KgBOD。BOD污泥負(fù)荷低,泥齡長,抑制絲狀菌的增值,解決了傳統(tǒng)活性污泥法的污泥膨脹問題。 生物降解效率高。超濾膜對污水中有
7、機(jī)物的截留,增加了生物反應(yīng)池的降解效率。主要原因有三:其一,維持了較高的污泥濃度;其二,有機(jī)污染物的氧化降解過程是一放熱反應(yīng),由于污泥濃度較高, 生物反應(yīng)池更容易維持在較高的溫度下運(yùn)行,保證了細(xì)菌較高的生物活性;其三,有機(jī)物的降解需要微生物在反應(yīng)池的停留時間大于降解該有機(jī)物的最小污泥停留時間。膜生物反應(yīng)器工藝由于微生物泥齡較長,一些傳統(tǒng)工藝難降解的有機(jī)物都會為膜生物反應(yīng)器降解。因而MBR工藝的有機(jī)物降解效率要比傳統(tǒng)方法高10~15倍。出水水質(zhì)能夠達(dá)到BOD:5mg/L、NH4+-N:5mg/L、SS:5mg/L?! ∮捎谀r格和膜更換費(fèi)
8、用高昂,MBR工藝的應(yīng)用范圍曾受到限制。近十多年來膜技術(shù)發(fā)展迅速,膜更換費(fèi)用已經(jīng)從全部費(fèi)用中所占的比例約54%下降到不足9%。隨著膜技術(shù)的不斷革新、膜壽命的不斷延長,膜水通量的逐步提高和運(yùn)行過