AO+MBR工藝在生活污水處理中的應(yīng)用

1、AO+MBR 工藝在生活污水處理中的應(yīng)用污水處理廠是城市建設(shè)的重要組成部分，其為防止生活污水排入自然水體引起環(huán)境污染起關(guān) 鍵作用。污水處理廠采用的典型工藝是活性污泥法，而傳統(tǒng)的活性污泥法由于脫氮除磷效果 較差，已不能滿足現(xiàn)有的污水處理需求。強(qiáng)化污水脫氮除磷能力是我國污水處理廠面臨的重 要課題。在此背景下，研究人員開發(fā)出許多改良脫氮除磷工藝，其中A/0工藝因其工藝簡單、 適用范圍廣而被廣泛應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。但該工藝在運(yùn)行過程中仍存在諸多問題，如系統(tǒng) 穩(wěn)定性較差、處理效果有待提高、工藝經(jīng)濟(jì)性較差等。A/O和MBR工藝相結(jié)合，在污水處理 中具有良好的效果，且具有造價低、占地面積小和便于控制等優(yōu)點，

2、具有良好的發(fā)展前景。1、A/O 和 MBR 工藝概述1.1 A/O 污水處理工藝A/O 工藝是由缺氧池和好氧池串聯(lián)而成，作用是去除有機(jī)物的同時得到良好的脫氮效果。A/O 又稱前置反硝化，最顯著的工藝特征是將脫氮池設(shè)置在除碳過程的前面，先將廢水引入 缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機(jī)物作為碳源，將回流混合液中的大量硝 態(tài)氮還原成氮氣，從而達(dá)到脫氮的目的。然后進(jìn)入后續(xù)的好氧池， O 段后設(shè)沉淀池，部分沉 淀污泥回流A段，以保證A段有足夠的硝酸鹽。采用該方法優(yōu)點是處理效率高，流程簡單， 投資省，操作費用低，缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率容積負(fù)荷高，缺氧/好氧 工藝的耐負(fù)荷沖擊能

3、力強(qiáng)。但由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨特功能 的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低；若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大了運(yùn) 行費用。1.2MBR 污水處理工藝膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor）簡稱MBR處理工藝，是近年來發(fā)展和應(yīng)用較快的一 種新型生化處理工藝。把膜分離技術(shù)中的超微濾技術(shù)與污水處理中的傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié)合， 用膜組件代替活性污泥法中的二沉池，就構(gòu)成了 MBR工藝，也稱作膜分離活性污泥法，它是 預(yù)處理、生化處理和膜過濾的有機(jī)組合。 MBR 以膜分離過程取代重力沉降過程對膜生化反應(yīng) 池內(nèi)的含泥污水進(jìn)行過濾，不論固體顆粒的沉降性能如何，均可實

4、現(xiàn)泥水分離。一方面，膜 截留了反應(yīng)池中的微生物，使池中的活性污泥濃度大大增加，達(dá)到很高的水平，使降解污水 的生化反應(yīng)進(jìn)行得更迅速更徹底，在低溫時亦能維持高處理能力；另一方面，由于膜的高過 濾精度，保證了出水清澈透明，得到高質(zhì)量的出水。同時反應(yīng)器內(nèi)維持的高污泥濃度，使得 處理設(shè)備規(guī)模很小。此工藝還可通過同時硝化/反硝化作用進(jìn)行除氮，污泥保留時間相當(dāng)長， 從而有利于反應(yīng)器中緩慢生長的硝化細(xì)菌的保留。MBR處理污水的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）對有機(jī)物的高去除效率。膜過濾過程 中形成的凝膠層，可以截留比膜孔徑小的物質(zhì)，當(dāng)生物反應(yīng)器處理效果不佳時，由于膜的高 效截留作用，仍可以獲得很好的出水水質(zhì)

5、。（2）較短的水力停留時間。由于膜過濾及高污 泥濃度增強(qiáng)了系統(tǒng)對污染物的去除能力，使得水力停留時間短，當(dāng)HRT在1.5-2h時對有機(jī)物 仍然有較高的去除率。（3）對細(xì)菌和病毒的去除。膜-生物反應(yīng)器在運(yùn)行過程中會在膜表面 形成凝膠層，凝膠層的形成使得其不僅對懸浮物（SS）、有機(jī)物去除效率高，而且可以去除 細(xì)菌、病毒等，從而在后續(xù)消毒工藝段減少了消毒劑的投加量。2、A/O +MBR 工藝生活污水處理方案A/O+膜生物反應(yīng)器（MBR ）作為處理系統(tǒng)的主體工藝，它結(jié)合了膜分離和生化技術(shù)，并強(qiáng) 化了生化處理效果。MBR因反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高、生物種群完備而具備膜分離不受活性污泥 惡化、解體影響等特點。工藝

6、對COD、氨氮、總氮去除效果均佳，具有耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、出水 水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點。雖然膜法不可避免存在一次性投資高、頻繁反洗等缺點，但考慮到源水水 質(zhì)較好，可適當(dāng)降低清洗頻率，膜壽命也可視使用情況而適當(dāng)延長。3、A/O +MBR 工藝在生活污水處理中的應(yīng)用3.1 預(yù)處理MBR 膜工藝中，預(yù)處理是非常重要的一個環(huán)節(jié)，有效的預(yù)處理可以延長膜組件的壽命及提高 工藝的性能。僅采用傳統(tǒng)的預(yù)處理工藝，容易造成膜組件被纖維和毛發(fā)物質(zhì)所纏繞、堵塞。 為了解決這種問題，污水處理廠可以安裝0.5mm的細(xì)篩。已運(yùn)行的原污水處理站存在著 MBR 膜經(jīng)常會發(fā)生堵塞，出水效果降低，究其原因可能是預(yù)處理環(huán)節(jié)沒有起到應(yīng)有的作用。 為

7、防止顆粒物或毛發(fā)堆積在MBR膜片上，造成膜阻塞甚至損壞，污水處理站可以考慮設(shè)置以 下措施，確保膜組件運(yùn)行安全：污水首先經(jīng)過細(xì)格柵，格柵間隙3mm；在調(diào)節(jié)池提升泵出水 管上設(shè)置毛發(fā)聚集器，截留污水中的毛發(fā)等絲狀物質(zhì)，聚集器內(nèi)設(shè)有20-40目的不銹鋼絲格 網(wǎng)；在污水進(jìn)入MBR生物反應(yīng)池前設(shè)置提籃式超細(xì)格柵，格柵間隙1mm,進(jìn)一步截留污水 中的顆粒物。3.2調(diào)節(jié)池一般來說，污水處理廠的流量會隨著季節(jié)、進(jìn)水的組成及處理規(guī)模的大小等而有所變化，這 種流量的變化對MBR膜的運(yùn)行有較大的影響。為防止流量的變化對MBR膜的運(yùn)行產(chǎn)生較大 影響，在設(shè)計過程中同樣保留設(shè)置調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池的作用是均化水質(zhì)、調(diào)節(jié)水量，并

8、在調(diào)節(jié) 池底設(shè)預(yù)曝氣。3.3 缺氧池缺氧池為脫氮處理而設(shè)置，與硝化回流液混合，硝化液回流比為300%。反硝化菌在厭氧、 好氧交替的環(huán)境中進(jìn)行反硝化反應(yīng)。為取得較高的脫氮率，硝化反應(yīng)需時較長，而反硝化反 應(yīng)所需時間較短。由于回流污泥濃度較高，為防止池底污泥淤積，在每格缺氧池內(nèi)設(shè)置潛水 攪拌機(jī)。3.4MBR 膜池原污水處理站在運(yùn)行的過程中，出水中的氮超標(biāo)，無法達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)過計算MBR池中水力 停留時間約為7.0h,由于水力停留時間偏小，MBR池中的溶解氧不足，對其中硝化反應(yīng)產(chǎn)生 了不利影響。為了保證污水處理中的硝化作用反應(yīng)充分，在新建污水處理站的MBR池中前端 增加了好氧段并曝氣，保證MBR池中的

9、硝化反應(yīng)效果。為了防止MBR膜在運(yùn)行過程中會出 現(xiàn)污染，根據(jù)前述膜污染的影響因素，可以采取以下措施優(yōu)化操作條件：低值恒膜通量過濾； 間歇出水；采取合理的曝氣條件；選擇合適的MBR膜。對于已經(jīng)污染的MBR膜，設(shè)置了在 線化學(xué)藥劑清洗和離線清洗裝置。3.5 化學(xué)除磷除磷是MBR膜工藝中的難點，原有污水處理站中水在排放的過程中出現(xiàn)磷超標(biāo)。采用A/0 和 MBR 相結(jié)合的處理方式可以得到很好的脫氮效果，但僅靠生物除磷的方式，無法達(dá)標(biāo)排放 而且脫氮和除磷是相互影響， MBR 膜工藝中污泥齡較長，不利于生物除磷。為了保證出水水 質(zhì)，設(shè)置了化學(xué)加藥除磷裝置，藥劑采用硫酸鋁，投加點位于MBR池前端進(jìn)水處。結(jié)論污水處理站采用 A/O 生化處理和 MBR 膜生物處理相結(jié)合的處理工藝具有良好的效果。 MBR 膜處理法具有工藝流程短、占地面積相對較小等特點，但也存在膜容易污染、易受水量、水 質(zhì)波動影響，對自動化控制依賴性強(qiáng)等缺點。在污水處理站的設(shè)計過程中，有效的預(yù)處理可 以延長膜組件的壽命及提高工藝的性能。為確保MBR處理工藝的運(yùn)行安全，設(shè)置了細(xì)格柵、 毛發(fā)聚集器、MBR池提籃式超細(xì)格柵等措施。參