MBR工藝在地埋式污水處理廠的應用

陳 翔 侯曉慶 賈海濤 張朋川

MBR工藝在地埋式污水處理廠的應用

陳 翔 侯曉慶 賈海濤 張朋川

目前，我國現有污水處理廠大多采用地上式傳統活性污泥法工藝，地上式污水處理廠在改善城市生態環境、節約水資源、提高人們生活質量方面發揮了巨大的作用。由于其自身的特殊性，大多數地上式污水處理廠在凈化污水的同時，又成為新的污染源，不僅影響了周邊居民的正常生活，也在一定程度上制約了周邊地區的經濟發展，對商業、房地產業、服務業的影響尤其明顯。另外，地上式污水處理廠占用大量寶貴的土地資源，由于受處理工藝的限制，很難與周圍的環境協調。

污水處理廠選址問題一直是城市污水系統完善的瓶頸，特別是人口密集較為發達的大城市，其土地資源短缺及環境污染問題日益突出。對新建污水處理廠在占用空間、節約土地、環境影響以及與周邊環境協調方面提出了更高的要求。

地埋式污水處理廠形式

地埋式污水處理廠即地下式污水處理廠，主體構筑物和設施均布置于地下。在總結國內外污水處理工程經驗的基礎上，我國也逐漸出現了地埋式污水處理工程。最初，地埋式污水處理工程主要應用于小規模水處理工程，以成套污水處理裝置形式為主，主要用于居住小區、高級賓館、醫院、綜合辦公樓和各類公共建筑的生活污水處理。隨著污水處理廠建設的創新應用和污水處理技術與施工水平的提高，地埋式污水處理廠也從小型成套設備逐步開始應用于大型城市污水處理工程。

根據施工形式不同，地埋式污水處理廠分為雙層加蓋半地下式、雙層加蓋全地下式和單層加蓋全地下式。其中，中、小規模的地下式污水處理廠一般采用單層加蓋的形式，規模從5～5000m3/d不等；對于全地下式和半地下式，都適用于大規模污水處理廠，全地下式污水處理廠頂部可以做成景觀區，與生產區分開，感官上更能為群眾接受；而半地下式污水處理廠頂底可以設置生產區，感官接受度偏弱。表1就三種形式的地埋式污水處理廠進行了對比。

表1 不同形式地埋式污水處理廠對比

地埋式污水處理應用優勢分析

結合地上式與地下式污水處理廠各自優缺點，就社會、環境、經濟效益和處理效果、施工難度、運行管理、投資成本以及運行成本方面作分析對比，如表2所示。

地埋式污水處理廠建設成本和運行成本均高于地上式污水處理廠，但從社會效益、環境效益、經濟效益方面比較地埋式污水處理廠有其不可比擬的優勢。在建設時應主要考慮以下3個因素：一是提標擴建需求迫切、位于主城區、土地資源緊張的較大規模新建或改擴建污水處理廠；二是嚴寒地區，季節變化易引起污水溫差變化大；三是經濟發達地區，城市生態環境和居民生活質量要求較高的城市。

MBR工藝地埋式污水處理工程中的適用性分析

MBR工藝作為一種新型膜處理工藝，其出水水質優良穩定、占地面積小、工藝流程短、設備集成化程度高、構筑物少且排布緊湊等特點，已經在眾多研究中得到證明。近年，MBR工藝工程應用規模也在逐漸增加，研究表明，截至2014年我國MBR工藝應用規模已經超過450萬m3/d。

圖1 典型CAS與MBR工藝流程

表2 地上式與地埋式污水處理廠特點對比

表3 國內主要地埋式MBR污水廠

圖1為典型傳統工藝（a）和典型MBR工藝（b），由圖1可以看出，相對于傳統活性污泥工藝（CAS工藝），MBR工藝具有較短的流程、更短的水力停留時間，因此MBR工藝構筑物更少，構筑物的布置更為緊湊。從結構布置、施工難度和投資成本方面考慮，MBR工藝更適用于地埋式污水處理工程。

截至目前，地埋式污水處理廠在我國的應用已經初具規模，地埋式污水處理采用MBR工藝較多，國內主要地埋式MBR污水處理廠統計如表3所示。

國內地下污水處理廠建設規模增長趨勢明顯，MBR工藝由于其自身的優點，在地埋式污水處理廠應用中更具優勢，其在地埋式污水處理廠中占比也越來越大。據統計，在建或已建成地埋式污水處理廠30多座，總設計處理規模約250萬t/d，其中以MBR工藝為主的約占50%。

結 語

①我國城市的污水處理廠大都面臨用地緊張、出水水質要求高、環保要求嚴的問題，地埋式MBR污水處理廠已逐步成為解決這些問題的一條新途徑。

②地埋式污水處理廠存在施工難度大、投資高、運行難度大等缺點，但地埋式污水處理廠在社會、環境、經濟等方面的影響以及由此引起的附屬效應使得地埋式污水處理廠更具應用前景。

③MBR工藝由于其流程短、布局緊湊等優點，相比于布局復雜、構筑繁多的傳統工藝更適用于地埋式污水處理廠；相對于傳統工藝，MBR工藝應用于地埋式污水處理廠不僅減少了工程量，還降低了施工成本。

陳翔，侯曉慶，賈海濤，張朋川，北京碧水源科技股份有限公司）