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。針對該系統(tǒng)在實際運行過程中出現(xiàn)的膜污染和運行成本較高的問題，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)勢正逐漸在國內(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)在我國還屬于起步階段，對該工藝的運行和管理都相對缺乏經(jīng)驗。某污水處理廠是該市重點環(huán)境保護項目之一，采用國內(nèi)目前最先進的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)主要指標達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級A標準，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)和細格柵(4mm)進入旋流沉砂池，去除大雜物以及水中的沙礫后，再經(jīng)水力篩間的超細格柵(1mm)，進一步去除細小的懸浮物質(zhì)和纖維狀物質(zhì)，之后進入二期A2/O-膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)。由于缺氧區(qū)的回流污泥與進水混合，使饑餓高效的活性污泥會快速吸附原水中的溶解性有機物，并對難降解的有機物起到一定的水解作用。同時污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放，為好氧條件污泥對磷的大量吸收做準備。因細胞的合成作用，水中部分NH3-N和BOD得到去除，之后污水進入好氧曝氣池中經(jīng)管式微孔曝氣管曝氣，提高污水中的溶解氧，以便活性污泥進一步降解有機物。同時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入接觸池進行臭氧消毒。目前該污水處理廠A2/O-膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)優(yōu)于設(shè)計指標。

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行去除，所以要求避免因為膜柱傾斜產(chǎn)生曝氣死角，減少對膜絲的污染。膜絲的抖動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)機電流量及膜組器風(fēng)管閘門，確保每個膜組器的風(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，同時也避免水力沖擊對膜絲產(chǎn)生的破壞性影響。實際運行過程中要對反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度進行嚴格控制，過高或過低的污泥濃度都會影響出水水質(zhì)。采用周期運轉(zhuǎn)，8個產(chǎn)水單元產(chǎn)水泵由PLC控制，運行9分鐘停泵一分鐘，反洗水泵運行8分鐘停泵2分鐘，使每個產(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，在實際運行中可以有效延長膜的過濾周期。根據(jù)膜的負壓情況不定期進行在線清洗，使用有效氯含量為3 000mg/L的次氯酸鈉進行藥洗，將次氯酸鈉藥劑加入后浸泡45分鐘，曝氣1小時候恢復(fù)正常出水。當藥洗效果減弱時，將膜組器向上提起30cm進行曝氣吹掃，增加膜絲的抖動進一步提高積泥的去除效果。當通過在線化學(xué)清洗不能恢復(fù)負壓時，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)器工藝的運行成本及控制

3.1 運行成本

城市污水處理廠生產(chǎn)成本的項目包括能源消耗費、藥劑費、固定資產(chǎn)基本折舊費、大修基金提存、日常維護檢修費、員工工資福利費、日常管理費、污泥處置費等，膜生物反應(yīng)器工藝成本主要來自能源消耗、藥劑費和固定資產(chǎn)折舊費三項。能源消耗費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，能源消耗費用主要是指電力消耗，噸水電耗成本為0.51元。藥劑費主要包括PAC、次氯酸鈉、檸檬酸、污泥脫水藥劑-陽離子PAM等藥劑的日常消耗費用。各項累計，噸水處理成本為0.15元，固定資產(chǎn)折舊費折合噸水成本為0.52元。

3.2 成本控制措施

人員配置：降低操作工人的勞動強度和降低成本，爭取在夜間設(shè)備無人化管理方面取得經(jīng)驗和進展。能源消耗：提升泵、風(fēng)機、表曝機為主要能耗設(shè)備，通過加強管理和指標考核達到節(jié)能降耗的目標。設(shè)備維護：完善的維護保養(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使膜產(chǎn)生污染。延長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

截至目前，污水處理廠的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)已經(jīng)運行2年，運行過程中廠內(nèi)各設(shè)備運行正常，處理效果良好，出水指標穩(wěn)定。實踐證明合理地采取本文提出的各項措施可以有效控制膜生物反應(yīng)器工藝運行過程中出現(xiàn)的膜污染問題，有效降低運營成本。面對我國各地區(qū)水質(zhì)性缺水問題日益嚴峻和污水處理出水標準的提高等問題，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化控制等諸多優(yōu)點，必將在我國得到更廣泛的應(yīng)用。

X703

A

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。