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淺談A2O+MBR一體化污水處理技術(shù)在生活污水處理小型分散式處理中的應用
淺談A2O+MBR一體化污水處理技術(shù)在生活污水處理小型分散式處理中的應用
一、城鎮生活污水處理的現狀
隨著(zhù)我國城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加速，全國廢水的排放量也逐年增加，導致自然水體不斷惡化，水資源污染形勢十分嚴峻。水資源緊張、水污染治理形勢嚴峻與國民經(jīng)濟持續增長(cháng)、人民生活水平逐漸提高之間的矛盾日益凸顯，水體污染、水資源短缺已經(jīng)成為我國經(jīng)濟社會(huì )實(shí)現可持續發(fā)展的嚴重制約因素。雖然近些年政府對于環(huán)保行業(yè)的重視程度越來(lái)越高、環(huán)保整治的力度逐年加強，發(fā)達地區城市污水集中處理率達到90%以上，但中西部地區仍處于較低水平。同時(shí)，各地都存在污水管道敷設不到位、集中式污水處理廠(chǎng)高負荷運轉、無(wú)新建擴建條件等問(wèn)題。城市污水未經(jīng)任何有效的收集處理就直接排放到附近的水體，使得原本具有泄洪和美化景觀(guān)作用的河渠變成了天然污水渠。在此現狀條件下，小型分散式污水處理系統能夠很好的彌補區域污水處理不完全的問(wèn)題，對提升整體水環(huán)境質(zhì)量意義重大。
二、現階段城鎮污水處理存在的問(wèn)題
1、土地指標短缺、審批手續復雜造成集中式污水處理廠(chǎng)新建、擴建條件受限，無(wú)法完全處理區域內污水；
2、建設周期長(cháng)、投資成本高、原有系統老化，造成了污水廠(chǎng)長(cháng)期超負荷運行，無(wú)法保證出水穩定達標；
3、老城區污水管道敷設、改造難度大、管網(wǎng)養護成本高，造成污水收集系統無(wú)法發(fā)揮應有功能，污水直排河道造成環(huán)境污染。
三、一體化污水處理系統
1、工藝介紹
一體化污水處理系統主要包含：預處理、一體污水處理設備及污泥處理等工段，一體化污水處理設備是系統中的核心工段，由A2/O+MBR組合而成，在A(yíng)2/O段它遵循微生物系統的厭氧釋磷、氨化、碳化、硝化、反硝化、好氧攝磷原理而充分發(fā)揮生物處理功能。在MBR生物膜處理段充分利用中控纖維膜、平板膜等高精度過(guò)濾來(lái)實(shí)現污染物的截留。系統具有高污泥濃度、低負荷穩定運行的特點(diǎn)。組合工藝采用分段式管理，具有低能耗、易維修、出水穩定的特點(diǎn)。
2、工藝流程
如圖一所示，污水經(jīng)格柵去除大顆粒雜質(zhì)后通過(guò)毛發(fā)過(guò)濾器進(jìn)一步截留易造成膜系統堵塞的細小懸浮物及毛發(fā)，通過(guò)提升泵提升至一體化污水處理設備，反應器內懸浮態(tài)活性污泥在好氧條件下，通過(guò)新陳代謝作用，將污水中剩余有機污染物徹底分解為二氧化碳和水，氨氮轉化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮；在缺氧環(huán)境下，反硝化菌發(fā)揮反硝化作用，將硝態(tài)氮部分轉化為氮氣排放；聚磷菌在厭氧條件下釋放磷、在好氧條件下超量吸收磷，通過(guò)剩余污泥的排放，將磷從污水中去除；同時(shí)通過(guò)設置輔助化學(xué)除磷設備，確?？偭壮鏊_標。經(jīng)過(guò)一體化污水處理設備處理后，水中絕大部分污染物已經(jīng)被去除，通過(guò)MBR膜的過(guò)濾作用，將微生物和其它懸浮物完全截留，實(shí)現泥水分離。透過(guò)膜的清水由抽吸泵抽出，而后達標排放。剩余污泥定期外運處置。
3、主要水污染物排放限值(mg/L)DB32/1072-2007
4、產(chǎn)品優(yōu)勢
（1）污染物去除率高，出水穩定性更高，水質(zhì)澄清。
由于膜的高效截留，對游離菌體具有截留作用，生物反應器內生物相當豐富，膜出水不受生物反應器中污泥膨脹等因素的影響。膜也可以截留大分子的溶解態(tài)有機物（如蛋白質(zhì)、淀粉、沉淀性磷化物），延長(cháng)它們在水中的停留時(shí)間，增加其在生物反應器內降解的機會(huì )?；钚晕勰嘀械奈⑸锎蠖即笥谄桨迥さ哪た讖?，全部可以被濾膜截留，這一點(diǎn)有利于那些因增殖緩慢，易在傳統水處理工藝中流失的微生物，可以有效提高對氮、磷的去除。（2）工藝流程短，系統設備簡(jiǎn)單緊湊，占地面積小。
MBR無(wú)需在好氧污泥系統產(chǎn)生絮體，因此反應器內污泥濃度可以很高，反應物濃度越高，反應速率越大，生物反應池的容積可以大大縮小。同時(shí)膜生物反應器省去了二沉池、濾池及其他深度處理輔助設備，甚至污泥處理設備及費用。
（3）污泥排泥量更少。
利用MBR反應器中高的污泥濃度和完全的固體截留可以使系統在高容積負荷、低污泥負荷和長(cháng)泥齡的條件下運行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費用，是一種污泥減量和解決常規污水廠(chǎng)大量剩余污泥處置難題的重要技術(shù)。
（4）便于運輸，可以快速安裝、快速投產(chǎn)。
四、該技術(shù)在太倉市城鎮污水處理項目上的應用
1、太倉市璜涇一體化污水處理站
項目位置：太倉市浮橋鎮
規模：1500T/D
出水水質(zhì)：《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準
采用工藝：預處理+生物法+MBR
污水源類(lèi)別：生活污水
平均運行進(jìn)出水指標（單位：mg/L）：
該站點(diǎn)于2020年9月3日通過(guò)業(yè)主驗收、進(jìn)入正式運行。2020年9月1日至9月20日設備出水水質(zhì)見(jiàn)下圖2-1、2-2、2-3所示，出水水質(zhì)穩定達到《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準，COD、氨氮指標能達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GB3838-2002中的Ⅳ類(lèi)水標準，TP通過(guò)加大輔助加藥量也能達到這一標準。
2、太倉時(shí)思一體化污水處理站
項目位置：太倉市浮橋鎮
處理規模：1500T/D
出水水質(zhì)：《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準
進(jìn)度：設備已安裝完成，正處于調試、準備驗收階段。
采用工藝：預處理+生物法+MBR
污水源類(lèi)別：生活污水
平均運行進(jìn)出水指標（單位：mg/L）：
3、太倉市高新區陸渡一體化污水處理站（建設中）
項目位置：太倉市高新區陸渡鎮
規模：3000T/D
出水水質(zhì)：《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水
污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準
采用工藝：預處理+生物法+MBR
污水源類(lèi)別：生活污水
4、太倉市高新區富達路一體化污水處理站（建設中）
項目位置：太倉市高新區
規模1000T/D
出水水質(zhì)：《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準
采用工藝：預處理+生物法+MBR
污水源類(lèi)別：生活污水
5、太倉市瀏河鎮楊家浜河道水質(zhì)提升（建設中）
項目位置：太倉市瀏河鎮
規模：1000T/D
出水水質(zhì)：《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準
采用工藝：預處理+生物法+MBR
污水源類(lèi)別：河道水
五、精細化運維管理
項目的運維管理必須與時(shí)俱進(jìn)，開(kāi)拓創(chuàng )新，有的放矢，我們已經(jīng)意識到：用“互聯(lián)網(wǎng)+”的形式為代表的新興技術(shù)手段在已經(jīng)成為支持生態(tài)環(huán)境大數據建設和中國環(huán)境保護事業(yè)的重要力量。我公司針對各個(gè)項目均采用“一體化污水處理+互聯(lián)網(wǎng)長(cháng)效維護”創(chuàng )新污水處理監管新模式，動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、全天候，相當于給各個(gè)項目安上了“千里眼”“順風(fēng)耳”。一是動(dòng)態(tài)監測，實(shí)現預防為先與動(dòng)態(tài)治理的有效結合。既轉變了傳統監管方式，又實(shí)現了精細化管理，助力污水處理快速決策。二是在線(xiàn)實(shí)時(shí)刷新，讓限期整治及時(shí)落地，全天檢測，科學(xué)研判。三是在保證系統穩定和出水達標的基礎上，通過(guò)智慧化管理進(jìn)一步節能降耗。通過(guò)構建多元信息數據庫，用“互聯(lián)網(wǎng)+”的方式創(chuàng )新環(huán)境治理。
隨著(zhù)我國城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加速，全國廢水的排放量也逐年增加，導致自然水體不斷惡化，水資源污染形勢十分嚴峻。水資源緊張、水污染治理形勢嚴峻與國民經(jīng)濟持續增長(cháng)、人民生活水平逐漸提高之間的矛盾日益凸顯，水體污染、水資源短缺已經(jīng)成為我國經(jīng)濟社會(huì )實(shí)現可持續發(fā)展的嚴重制約因素。雖然近些年政府對于環(huán)保行業(yè)的重視程度越來(lái)越高、環(huán)保整治的力度逐年加強，發(fā)達地區城市污水集中處理率達到90%以上，但中西部地區仍處于較低水平。同時(shí)，各地都存在污水管道敷設不到位、集中式污水處理廠(chǎng)高負荷運轉、無(wú)新建擴建條件等問(wèn)題。城市污水未經(jīng)任何有效的收集處理就直接排放到附近的水體，使得原本具有泄洪和美化景觀(guān)作用的河渠變成了天然污水渠。在此現狀條件下，小型分散式污水處理系統能夠很好的彌補區域污水處理不完全的問(wèn)題，對提升整體水環(huán)境質(zhì)量意義重大。
二、現階段城鎮污水處理存在的問(wèn)題
1、土地指標短缺、審批手續復雜造成集中式污水處理廠(chǎng)新建、擴建條件受限，無(wú)法完全處理區域內污水；
2、建設周期長(cháng)、投資成本高、原有系統老化，造成了污水廠(chǎng)長(cháng)期超負荷運行，無(wú)法保證出水穩定達標；
3、老城區污水管道敷設、改造難度大、管網(wǎng)養護成本高，造成污水收集系統無(wú)法發(fā)揮應有功能，污水直排河道造成環(huán)境污染。
三、一體化污水處理系統
1、工藝介紹
一體化污水處理系統主要包含：預處理、一體污水處理設備及污泥處理等工段，一體化污水處理設備是系統中的核心工段，由A2/O+MBR組合而成，在A(yíng)2/O段它遵循微生物系統的厭氧釋磷、氨化、碳化、硝化、反硝化、好氧攝磷原理而充分發(fā)揮生物處理功能。在MBR生物膜處理段充分利用中控纖維膜、平板膜等高精度過(guò)濾來(lái)實(shí)現污染物的截留。系統具有高污泥濃度、低負荷穩定運行的特點(diǎn)。組合工藝采用分段式管理，具有低能耗、易維修、出水穩定的特點(diǎn)。
2、工藝流程
如圖一所示，污水經(jīng)格柵去除大顆粒雜質(zhì)后通過(guò)毛發(fā)過(guò)濾器進(jìn)一步截留易造成膜系統堵塞的細小懸浮物及毛發(fā)，通過(guò)提升泵提升至一體化污水處理設備，反應器內懸浮態(tài)活性污泥在好氧條件下，通過(guò)新陳代謝作用，將污水中剩余有機污染物徹底分解為二氧化碳和水，氨氮轉化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮；在缺氧環(huán)境下，反硝化菌發(fā)揮反硝化作用，將硝態(tài)氮部分轉化為氮氣排放；聚磷菌在厭氧條件下釋放磷、在好氧條件下超量吸收磷，通過(guò)剩余污泥的排放，將磷從污水中去除；同時(shí)通過(guò)設置輔助化學(xué)除磷設備，確?？偭壮鏊_標。經(jīng)過(guò)一體化污水處理設備處理后，水中絕大部分污染物已經(jīng)被去除，通過(guò)MBR膜的過(guò)濾作用，將微生物和其它懸浮物完全截留，實(shí)現泥水分離。透過(guò)膜的清水由抽吸泵抽出，而后達標排放。剩余污泥定期外運處置。
3、主要水污染物排放限值(mg/L)DB32/1072-2007
4、產(chǎn)品優(yōu)勢
（1）污染物去除率高，出水穩定性更高，水質(zhì)澄清。
由于膜的高效截留，對游離菌體具有截留作用，生物反應器內生物相當豐富，膜出水不受生物反應器中污泥膨脹等因素的影響。膜也可以截留大分子的溶解態(tài)有機物（如蛋白質(zhì)、淀粉、沉淀性磷化物），延長(cháng)它們在水中的停留時(shí)間，增加其在生物反應器內降解的機會(huì )?；钚晕勰嘀械奈⑸锎蠖即笥谄桨迥さ哪た讖?，全部可以被濾膜截留，這一點(diǎn)有利于那些因增殖緩慢，易在傳統水處理工藝中流失的微生物，可以有效提高對氮、磷的去除。（2）工藝流程短，系統設備簡(jiǎn)單緊湊，占地面積小。
MBR無(wú)需在好氧污泥系統產(chǎn)生絮體，因此反應器內污泥濃度可以很高，反應物濃度越高，反應速率越大，生物反應池的容積可以大大縮小。同時(shí)膜生物反應器省去了二沉池、濾池及其他深度處理輔助設備，甚至污泥處理設備及費用。
（3）污泥排泥量更少。
利用MBR反應器中高的污泥濃度和完全的固體截留可以使系統在高容積負荷、低污泥負荷和長(cháng)泥齡的條件下運行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費用，是一種污泥減量和解決常規污水廠(chǎng)大量剩余污泥處置難題的重要技術(shù)。
（4）便于運輸，可以快速安裝、快速投產(chǎn)。
四、該技術(shù)在太倉市城鎮污水處理項目上的應用
1、太倉市璜涇一體化污水處理站
項目位置：太倉市浮橋鎮
規模：1500T/D
出水水質(zhì)：《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準
采用工藝：預處理+生物法+MBR
污水源類(lèi)別：生活污水
平均運行進(jìn)出水指標（單位：mg/L）：
該站點(diǎn)于2020年9月3日通過(guò)業(yè)主驗收、進(jìn)入正式運行。2020年9月1日至9月20日設備出水水質(zhì)見(jiàn)下圖2-1、2-2、2-3所示，出水水質(zhì)穩定達到《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準，COD、氨氮指標能達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GB3838-2002中的Ⅳ類(lèi)水標準，TP通過(guò)加大輔助加藥量也能達到這一標準。
2、太倉時(shí)思一體化污水處理站
項目位置：太倉市浮橋鎮
處理規模：1500T/D
出水水質(zhì)：《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準
進(jìn)度：設備已安裝完成，正處于調試、準備驗收階段。
采用工藝：預處理+生物法+MBR
污水源類(lèi)別：生活污水
平均運行進(jìn)出水指標（單位：mg/L）：
3、太倉市高新區陸渡一體化污水處理站（建設中）
項目位置：太倉市高新區陸渡鎮
規模：3000T/D
出水水質(zhì)：《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水
污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準
采用工藝：預處理+生物法+MBR
污水源類(lèi)別：生活污水
4、太倉市高新區富達路一體化污水處理站（建設中）
項目位置：太倉市高新區
規模1000T/D
出水水質(zhì)：《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準
采用工藝：預處理+生物法+MBR
污水源類(lèi)別：生活污水
5、太倉市瀏河鎮楊家浜河道水質(zhì)提升（建設中）
項目位置：太倉市瀏河鎮
規模：1000T/D
出水水質(zhì)：《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/10742-2018)表2標準
采用工藝：預處理+生物法+MBR
污水源類(lèi)別：河道水
五、精細化運維管理
項目的運維管理必須與時(shí)俱進(jìn)，開(kāi)拓創(chuàng )新，有的放矢，我們已經(jīng)意識到：用“互聯(lián)網(wǎng)+”的形式為代表的新興技術(shù)手段在已經(jīng)成為支持生態(tài)環(huán)境大數據建設和中國環(huán)境保護事業(yè)的重要力量。我公司針對各個(gè)項目均采用“一體化污水處理+互聯(lián)網(wǎng)長(cháng)效維護”創(chuàng )新污水處理監管新模式，動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、全天候，相當于給各個(gè)項目安上了“千里眼”“順風(fēng)耳”。一是動(dòng)態(tài)監測，實(shí)現預防為先與動(dòng)態(tài)治理的有效結合。既轉變了傳統監管方式，又實(shí)現了精細化管理，助力污水處理快速決策。二是在線(xiàn)實(shí)時(shí)刷新，讓限期整治及時(shí)落地，全天檢測，科學(xué)研判。三是在保證系統穩定和出水達標的基礎上，通過(guò)智慧化管理進(jìn)一步節能降耗。通過(guò)構建多元信息數據庫，用“互聯(lián)網(wǎng)+”的方式創(chuàng )新環(huán)境治理。