膜生物反應(yīng)器工藝在某污水處理廠二期工程中的應(yīng)用

洪曉蘇迷紅

(1.河南中清環(huán)保工程設(shè)備有限公司，河南 鄭州 450000;2.河南清波環(huán)境工程有限公司，河南 鄭州 450000）

膜生物反應(yīng)器工藝在某污水處理廠二期工程中的應(yīng)用

洪曉1蘇迷紅2

(1.河南中清環(huán)保工程設(shè)備有限公司，河南 鄭州 450000;2.河南清波環(huán)境工程有限公司，河南 鄭州 450000）

膜生物反應(yīng)器工藝是一種將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)污水生物處理工藝有機(jī)結(jié)合的新型高效污水處理與回用工藝。本文介紹了膜生物反應(yīng)器工藝在某污水處理廠二期工程中作為深度處理技術(shù)的應(yīng)用情況。針對(duì)該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)的膜污染和運(yùn)行成本較高的問題，提出了可行性措施，為膜生物反應(yīng)器工藝在城市污水處理過程中的應(yīng)用和生產(chǎn)運(yùn)行提供了指導(dǎo)。

膜生物反應(yīng)器；城市污水；膜污染防治

1 工程概況

目前，膜生物反應(yīng)器工藝因其自身諸多的優(yōu)勢(shì)正逐漸在國(guó)內(nèi)的污水處理領(lǐng)域中得到應(yīng)用，但因該技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)在我國(guó)還屬于起步階段，對(duì)該工藝的運(yùn)行和管理都相對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)。某污水處理廠是該市重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目之一，采用國(guó)內(nèi)目前最先進(jìn)的A2/O+膜生物反應(yīng)器組合處理工藝。二期工程處理規(guī)模4萬噸/日，采用A2/O+膜生物反應(yīng)器工藝(厭氧-缺氧-好氧+膜生物反應(yīng)器工藝)，出水水質(zhì)主要指標(biāo)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，回用于城區(qū)綠化、市政雜用、河道景觀水等。

污水經(jīng)過粗格柵(20mm)和細(xì)格柵(4mm)進(jìn)入旋流沉砂池，去除大雜物以及水中的沙礫后，再經(jīng)水力篩間的超細(xì)格柵(1mm)，進(jìn)一步去除細(xì)小的懸浮物質(zhì)和纖維狀物質(zhì)，之后進(jìn)入二期A2/O-膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)。由于缺氧區(qū)的回流污泥與進(jìn)水混合，使饑餓高效的活性污泥會(huì)快速吸附原水中的溶解性有機(jī)物，并對(duì)難降解的有機(jī)物起到一定的水解作用。同時(shí)污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放，為好氧條件污泥對(duì)磷的大量吸收做準(zhǔn)備。因細(xì)胞的合成作用，水中部分NH3-N和BOD得到去除，之后污水進(jìn)入好氧曝氣池中經(jīng)管式微孔曝氣管曝氣，提高污水中的溶解氧，以便活性污泥進(jìn)一步降解有機(jī)物。同時(shí)也可以通過曝氣使污水與活性污泥充分混合。膜組件放在膜池中，浸沒在混合液中，在抽吸出水泵產(chǎn)生的負(fù)壓下，水穿過膜而完成過濾處理。在膜的底部采用大氣泡曝氣產(chǎn)生紊動(dòng)來沖刷中空纖維膜表面并促使累積在膜表面的顆粒脫落。膜過濾分離的出水進(jìn)入接觸池進(jìn)行臭氧消毒。目前該污水處理廠A2/O-膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。

2 膜生物反應(yīng)器工藝膜污染的控制

膜組器的安裝要求盡可能做到水平，由于膜絲表面的沉積物需要靠曝氣的吹掃作用進(jìn)行去除，所以要求避免因?yàn)槟ぶ鶅A斜產(chǎn)生曝氣死角，減少對(duì)膜絲的污染。膜絲的抖動(dòng)幅度直接決定了膜絲表面沉積物的去除效果，每組膜組器單獨(dú)安裝了調(diào)節(jié)閥門及風(fēng)壓、風(fēng)量表，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)電流量及膜組器風(fēng)管閘門，確保每個(gè)膜組器的風(fēng)量均勻，使膜的過水面積得到有效的利用，防止局部阻力快速增加的現(xiàn)象，同時(shí)也避免水力沖擊對(duì)膜絲產(chǎn)生的破壞性影響。實(shí)際運(yùn)行過程中要對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度進(jìn)行嚴(yán)格控制，過高或過低的污泥濃度都會(huì)影響出水水質(zhì)。采用周期運(yùn)轉(zhuǎn)，8個(gè)產(chǎn)水單元產(chǎn)水泵由PLC控制，運(yùn)行9分鐘停泵一分鐘，反洗水泵運(yùn)行8分鐘停泵2分鐘，使每個(gè)產(chǎn)水單元在停泵周期內(nèi)膜絲得到有效反沖洗，降低膜的污染。控制膜的工作通量低于臨界通量，降低顆粒物在膜表面或膜孔內(nèi)的沉積速率，在實(shí)際運(yùn)行中可以有效延長(zhǎng)膜的過濾周期。根據(jù)膜的負(fù)壓情況不定期進(jìn)行在線清洗，使用有效氯含量為3 000mg/L的次氯酸鈉進(jìn)行藥洗，將次氯酸鈉藥劑加入后浸泡45分鐘，曝氣1小時(shí)候恢復(fù)正常出水。當(dāng)藥洗效果減弱時(shí)，將膜組器向上提起30cm進(jìn)行曝氣吹掃，增加膜絲的抖動(dòng)進(jìn)一步提高積泥的去除效果。當(dāng)通過在線化學(xué)清洗不能恢復(fù)負(fù)壓時(shí)，將膜組器從膜池中取出，用加壓的水沖洗膜表面，清潔表面的污染物，同時(shí)檢查膜表面是否有損傷。然后將膜浸泡在次氯酸鈉(有效含量為3 000～5 000mg/L)和0.4%氫氧化鈉的混合溶液中浸泡1天，然后將膜片用清水洗凈后再放入膜池中恢復(fù)出水。

3 膜生物反應(yīng)器工藝的運(yùn)行成本及控制

3.1 運(yùn)行成本

城市污水處理廠生產(chǎn)成本的項(xiàng)目包括能源消耗費(fèi)、藥劑費(fèi)、固定資產(chǎn)基本折舊費(fèi)、大修基金提存、日常維護(hù)檢修費(fèi)、員工工資福利費(fèi)、日常管理費(fèi)、污泥處置費(fèi)等，膜生物反應(yīng)器工藝成本主要來自能源消耗、藥劑費(fèi)和固定資產(chǎn)折舊費(fèi)三項(xiàng)。能源消耗費(fèi)用包括水處理過程中消耗的電力、蒸汽、自來水、煤等能源消耗。在膜生物反應(yīng)器膜處理工藝中，能源消耗費(fèi)用主要是指電力消耗，噸水電耗成本為0.51元。藥劑費(fèi)主要包括PAC、次氯酸鈉、檸檬酸、污泥脫水藥劑-陽(yáng)離子PAM等藥劑的日常消耗費(fèi)用。各項(xiàng)累計(jì)，噸水處理成本為0.15元，固定資產(chǎn)折舊費(fèi)折合噸水成本為0.52元。

3.2 成本控制措施

人員配置：降低操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和降低成本，爭(zhēng)取在夜間設(shè)備無人化管理方面取得經(jīng)驗(yàn)和進(jìn)展。能源消耗：提升泵、風(fēng)機(jī)、表曝機(jī)為主要能耗設(shè)備，通過加強(qiáng)管理和指標(biāo)考核達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。設(shè)備維護(hù)：完善的維護(hù)保養(yǎng)制度，有效降低成本。引起膜污染的主要因素是污泥，污泥濃度過多或過少都會(huì)使膜產(chǎn)生污染。延長(zhǎng)膜的清洗周期和更換周期，從而降低膜生物反應(yīng)器的能耗，降低成本。

4 結(jié)語(yǔ)

截至目前，污水處理廠的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行2年，運(yùn)行過程中廠內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行正常，處理效果良好，出水指標(biāo)穩(wěn)定。實(shí)踐證明合理地采取本文提出的各項(xiàng)措施可以有效控制膜生物反應(yīng)器工藝運(yùn)行過程中出現(xiàn)的膜污染問題，有效降低運(yùn)營(yíng)成本。面對(duì)我國(guó)各地區(qū)水質(zhì)性缺水問題日益嚴(yán)峻和污水處理出水標(biāo)準(zhǔn)的提高等問題，膜生物反應(yīng)器工藝具有出水水質(zhì)好、污泥產(chǎn)量低、占地面積小和便于自動(dòng)化控制等諸多優(yōu)點(diǎn)，必將在我國(guó)得到更廣泛的應(yīng)用。

X703

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1003-5168(2014)03-0044-01

洪曉(1982.3—)，女，河南南召人，助理工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向：環(huán)保。