IBAF工藝技術在中水回用工程中的應用

張強 殷琪娜

1.棗莊市排水管理處，山東 棗莊 277100 2.薛城區城市供排水總公司，山東 棗莊 277000

IBAF工藝技術在中水回用工程中的應用

張強1殷琪娜2

1.棗莊市排水管理處，山東 棗莊 277100 2.薛城區城市供排水總公司，山東 棗莊 277000

利用固定化微生物曝氣生物濾池（IBAF）對棗莊職業學院生活污水進行處理后回用，出水水質可達到《再生水回用于景觀水體的水質標準》(CJ/T95-2000)，可用于校區的沖廁、綠化及景觀用水補水等。使污水得以原位再利用，實現了節水減排的目標，滿足可持續發展，是可再生能源利用示范工程，可供類似工程參考。

IBAF工藝；中水回用；節水減排?

1 工程概況

棗莊職業學院位于新城地處山地丘陵地帶，規劃占地850畝,一期工程占地521畝，建筑面積為24萬平方米。預計在學院就讀的學生可達1萬余人，每天可產生污水約1000立方米。為減少支出，提高非傳統水源的利用率，采用固定化微生物曝氣生物濾池對污水進行處理，經過處理的水用于校區的沖廁、綠化及景觀用水補水等，實現中水回用。

2 設計進出水質

本工程設計規模1200m3/d，出水水質達《再生水回用于景觀水體的水質標準》(CJ/T95-2000)。對若干大專院校的污水取樣測試，在多次實驗平均值的基礎上，結合其他院校已建成中水回用工程的數據，及有關規范，確定設計進、出水水質見表1：

表1 回用水工程設計進、出水水質

3 工藝選擇與設計

綜合考慮本工程的進水特點及處理規模與要求，經過技術經濟比較與分析，確定采用固定化微生物曝氣生物濾池（IBAF）工藝做為學校中水回用工程處理工藝。該工藝采用專用高效微生物、生物酶制劑以及生物活性分子載體固定化技術等高科技手段，通過選用具有針對性的高效微生物制劑和生物酶制劑組合，使傳統意義上很難或不能為微生物降解的有機污染物得到了快速且較為完全的生物降解，并且改善寒冷氣候時的運行，減輕意外事故及有毒物沖擊影響。同時，將微生物和生物酶固定在特制專利載體上，使微生物的負載量比傳統生物處理工藝提高了10～20倍，使微生物對污水中有機物的降解速度比傳統方法提高了100倍，從而大大提高了處理速度和處理效果并有效避免了生物量的流失。由于專用載體采用彈性多孔物質，從而也克服了傳統的卵石濾料易堵塞、需要反沖洗的缺點。

該工藝載體生物負載量最高可達18～60g/L，比表面積達3500000 m2/m3，污泥負荷為：0.4～0.45 kgBOD5/(kgMLSS.d)，曝氣池污泥濃度（MLSS）2000mg/L,處理后出水根據需要可達國家一級排放標準或中水標準。同時，IBAF工藝具有高進水負荷下出水穩定的優點，可使裝置容積大大減少，減少土地占用面積，降低工程造價。具體工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程

3.1 水解酸化池：主要利用兼性菌群在低溶解氧條件下的生命活動將懸浮細小有機物水解使之溶于水，并將大分子復雜有機物轉化為小分子簡單有機物，在大幅度降低COD的同時為后續好氧生化處理創造有利條件,提高污水的可生化性。由于生活污水中諸如洗滌劑、沐浴露、油脂等物質的含量越來越高，因此，在好氧生化前加一級缺氧生化是必要的。池內裝填高效立體生化填料以保持生物量，使廢水與填料上的微生物充分接觸，提高池體的利用率和生化去除率。

3.2 IBAF池：用于利用兼性及好氧微生物群落的生命活動將污水中大部分有機物轉化為CO2和HO，同時完成生物脫氮除磷的過程。本生物濾池借鑒了國外先進的布水、布氣機理，采用高選擇性和高附著力生物載體，并使用高性能專用特種微生物制劑和生物酶，其去除效率和負荷量與傳統生物濾池相比都有了大幅度的提高，同時，特制載體其本身具有某些特性，即：比表面積大、處于微流化狀態、能夠吸附磷等金屬非金屬離子等，雖然在曝氣狀態下，在載體內部仍然存在缺氧條件，形成外部好氧菌、內部兼性菌及厭氧菌以及原生動物后生動物等完整的微生物生態環境，能夠在完成降解碳水化合物的同時完成生物脫氮固磷的全過程；同時污泥自身得到消化，剩余污泥量大幅度減少（實驗證明：其剩余污泥量是普通生物濾池剩余污泥量的1/10）；實驗證明固定化微生物－曝氣生物濾池脫氮效果很好，氨氮去除率可達95%以上；隨著生活水平的提高，無磷洗衣粉的使用應該較為普及，使得污水中P的含量相對較低，固定化微生物良好的固磷效果加上部分P隨剩余污泥排走可保證出水總磷達到回用要求。由于懸浮式生物載體還具有高效的過濾功能，因此不但處理過程中沒有異味而且出水COD和SS可一次性達到設計要求，長時間運行后池底會生成一定量的污泥，可用污泥回流泵回流至調節沉淀池。

3.3 消毒池：用于通入臭氧完成消毒過程，同時儲存處理后的清水，便于回用。臭氧發生器以空氣為原料，其消毒功能是現有常用消毒劑中殺菌效果最好的。使用臭氧消毒不但可以避免使用常用的二氧化氯消毒帶來的對設備的腐蝕以及操作過程的復雜，更重要的是可以避免長期使用二氧化氯消毒在循環次數達到一定程度時引起的氯離子（含鹽量）含量過高。清水消毒池中定期投加少量氯片保證回用水的余氯量，防止細菌再生。臭氧加氯片這樣的組合既克服了二氧化氯消毒需使用強腐蝕性的鹽酸和氯酸鈉帶來的運行管理上的不便，又克服了臭氧穩定性差不能持續消毒的缺點。

4 系統運行情況

本工程2009年5月份開始建成投產，經過2個月的調試運行，基本達到設計要求，各工段的處理效果見表2。

表2 各工段去除率分析

本系統由于載體本身的特性，部分污泥可自身消化，從而大大減少了剩余污泥排放量，節約了污泥處理費用。

5 建設投資及經濟效益分析

工程總投資350.4萬元，其中土建部分為101.90萬元，工藝設備為241.5萬元，其他部分為7萬元；運行費用0.79元/m3，其中人工費為0.13元/m3、電費為0.66元/m3。按照棗莊市現行的自來水水價3.25元/m3計，扣去治水成本0.79元/m3，每噸中水可節省開支2.46元。按照每天1000立方的能力計算：每年（按300天）可創造效益＝（3.25～0.79）×1000×300＝73.8萬元，四年半即可收回建設成本。

6 結語

采用新型（IBAF）工藝進行生活污水深度處理回用，出水可滿足《再生水回用于景觀水體的水質標準》(CJ/T95-2000)，回用于生活非飲用水以替代部分新水源，實現原位水的可持續供給，減少從環境中取用新鮮淡水量，解決了城市現實問題。

與其他傳統工藝比較，新型（IBAF）工藝出水水質好且穩定，節省施工及運行費用，耐沖擊負荷，去除有機物效率很高，同時還能夠去除總氮和脫磷，出水氨氮可達到小于0.5mg/l的水平，占地面積小，可和其它傳統工藝組合使用，避免了老廠因技術改造產生浪費。

[1]相會強，劉雪蓮，閆洪山等.固定化微生物-曝氣生物濾池工藝在廢水處理中的應用.石家莊鐵路職業技術學院學報，2005，9

[2]魯劍，張勇，侯少沛等.固定化微生物-曝氣生物濾池（IBAF）技術用于微污染水處理的實驗研究.環境科學與管理, 2010,4

[3]郝曉地，邢會娟，仇付國等.提高“未來城市”可持續性的水與資源綜合管理系統.中國給水排水，2011，1

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.007