農村MBR污水處理一體化技術在工程中的應用

李新

[摘要]：合理的處理工藝，是出水穩定達標的前提；運營穩定可靠，污水處理設施才能有效發揮作用和效益。針對中國農村面積大，污染源分散，資金投入不足等狀況，較適宜的污水處理技術是一次性投入低、占地面積小、運行穩定、操作簡單、可長期使用、實用性較高的污水處理技術。本文通過實例介紹了農村MBR污水處理一體化技術在工程中的應用，僅供參考。

[關鍵詞]：：農村；污水處理；一體化技術

1、農村生活污水水質水量特征

1.1水質特點

農村生活污水組分及污染物濃度與農民的生活環境、經濟水平、用水量等因素有關。一般而言，農村生活污水的性質相差不大，但一天內的水質波動較大，污水中的主要污染物為COD、BOD、氨氮和磷等，且含量較高，一般不含有毒物質，可生化性良好，污水中還含有合成洗滌劑及細菌、病毒、寄生蟲卵等，不同時段的水質也不同。一般農村生活污水的水質：CODcr250～400mg/L，BOD5120～200mg/L，NH4-N和TP分別為40.0～60.0和2.5～5.0mg/L。

1.2水量特點

農村生活污水水量一般較小，但日變化系數大，為3.0～5.0。村民生活規律相近，導致農村生活污水排放量早晚較大，每天上午、中午、下午都有1個排水高峰時段。夜間排水量小，甚至可能斷流，即污水排放呈不連續狀態，具有變化幅度大的特點。

1.3排放體質特征

農村生活污水一般呈粗放型排放，排放收集體制不健全。我國約96%的村莊無排水溝渠和污水處理系統，污水沿道路邊溝或路面排放至就近水體，構成了一個點狀無序的污染體，對周圍環境造成了威脅。

2、農村MBR污水處理一體化技術在工程中的應用

2.1工程概況與工藝流程

以某鄉農村生活污水一體化處理設備為工程實例。設備采用全鋼結構，并作防漏防銹處理，采用“A2/O-MBR”工藝，設計處理水量200m3/d（系統如下圖一所示）。該區生活污水主要包括居民洗浴污水、廁所污水及餐廚污水。水量和水質日波動較大，水中基本不含重金屬和有毒有害物質，氮、磷含量較高。污水水質常年平均為： BOD5為180～300mg/L，CODcr為260～550mg/L，NH4-N、TP、SS質量濃度分別為20～40、3～13、260～300mg/L左右，可生化性較好。

工藝流程如圖2所示。污水先進入A-A-O環節：污水進入第1個A段環節（厭氧），降解大分子有機物，釋放磷；再進入第2個A-O（兼-好氧）環節，通過硝化、反硝化除氮、吸收磷、去除BOD5；然后進入MBR膜池，通過超濾膜的過濾，去除水中懸浮物和膠體，同時附著在生物膜上的微生物進一步吸收分解水中小分子BOD5；最后，MBR系統的部分活性污泥將回流至前部厭氧池，進入下一個循環，另有一部分剩余污泥外排。該過程既保證了活性污泥使用壽命，又促進了系統氮、磷的去除，最終達到理想的凈化效果。

化學在線清洗：運行一段時間后， MBR膜絲表面污賭嚴重，需要進行化學在線清洗，清洗時間間隔設置為3d，化學清洗由系統進行在線自動控制，程序一旦設定好便無需再人為監控。

2.2系統參數

根據前期中試試驗研究確定的最佳運行參數，設置系統曝氣量0.18m3/h，氣水比30：1，HRT為A1厭氧段2h，A2-O（兼-好氧）段2h，MBR段0.5h，由于A2-O段池內投加了懸浮填料以幫助污泥掛膜，從而大大降低了之后的污泥排放量，好氧池污泥濃度（MLSS）比常規A2/O-MBR系統低了約50%。在線清洗：清洗頻率為20Hz，在線清洗間隔時間為3-7d，每次清洗時間為20min。

MBR膜組件：采用改性聚偏氟乙烯（PVDF）材料，實現了膜的永久化親水改性，同時提高了膜的透水穩定性。膜絲像海藻般在水中自由擺動，極大地減少污堵，降低能耗，無斷絲發生，膜壽命更長。改性后，膜通量比未改前增加1～3倍，強度增加1～1.5MPa；膜的抗污染能力表現為：過濾2h后，膜通量恢復率增加10%～20%，膜通量衰減率降低5%～10%。

雙向轉子泵：實現產水、反洗和清洗一體化。正反轉自由切換，轉速低，啟動時對膜沖擊負荷低，管線閥門少，占地小，簡潔美觀，運行穩定，維護簡單。水箱設置液面控制器進行水位調節，無需人為監控。保障了整個系統的穩定運行。

2.3運行效果

在設備投入運行3個月后，于2016年8月1日～8月30日，對COD、BOD5、氨氮和TP進行了連續30d采樣監測，另對pH、懸浮物、糞大腸菌群、色度等指標進行了抽樣監測。監測結果表明，CODcr和BOD5的去除率均達到95%以上，CODcr出水最高30mg/L，BOD5出水最高8mg/L，均低于城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級A標排放標準。NH4-N和TP出水質量濃度分別保持在1mg/L以下和0.5mg/L以下，出水效果良好。此外，出水中SS均低于檢出限，糞大腸菌群抽樣結果為出水中980L-1，亦達城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級A標。

結語

本項目采用改進的A2/O-MBR在線清洗工藝處理農村生活污水，系統操作簡單，出水穩定，能耗低。出水中的CODcr、BOD5、NH4-N、SS、TP平均值分別為21.5、5.5、0.249、未檢出、0.4mg/L，出水中糞大腸菌群0.98×103L-1，達到城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）的一級A標準。回用水可用于農田灌溉、農戶衛生間沖洗、畜禽飼養、漁業養殖等方面，在節能減排方面具有顯著的示范作用。

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