膜生物反應器工藝城鎮污水處理中試研究

楊 帆（諾衛環境安全工程技術（天津）有限公司,天津 300200）

膜生物反應器工藝城鎮污水處理中試研究

楊 帆
（諾衛環境安全工程技術（天津）有限公司,天津 300200）

采用新型多相組合膜生物反應器處理城鎮污水，根據來水水質和處理程度的要求，調整工藝參數，與相應好氧區結合進行硝化-反硝化作用，結果表明該系統對COD、總氮、氨氮以及總磷有良好的去除效果。

膜生物反應器;城鎮污水處理;膜性能

1 概述

本研究采用多相組合膜生物反應器技術，依托某污水處理廠進行現場中試研究，對中試數據與污水廠運行數據進行同比分析。通過本課題的研究，較系統地提出城鎮污水多相組合膜生物反應器（MP-MBR）處理新技術，為城鎮污水處理廠的升級改造和新建提供技術支持，從而為污水處理和生態環境的改善帶來良好的社會和經濟效益。

2 中試工藝路線

本研究采用多相組合膜生物反應器（MP-MBR）技術，圖1為本中試研究工藝路線：

圖1 MP-MBR工藝簡圖

本次試驗水源為某污水處理廠旋流沉砂池出水，經過除砂預處理后出水首先進入MP-MBR的厭氧、缺氧區，根據來水水質和處理程度的要求，調整不同的工藝參數，并與相應的好氧區結合進行硝化-反硝化作用，從而達到COD、總氮、氨氮以及總磷的去除效果。

3 試驗結果與討論

3.1 COD去除情況

試驗階段MP-MBR進水COD濃度在110～1650mg/L之間，試驗剛開始兩天MP-MBR出水COD濃度在50mg/L以上，隨著試驗的進行，處理效果迅速好轉，出水COD濃度一直維持在30mg/L以下并保持穩定，平均去除率穩定在92%以上。試驗開始階段，MP-MBR的活性污泥正處于培養馴化階段，出水COD高于廠區總排水COD。隨著試驗的進行，裝置出水COD逐步降低到30mg/L以下并保持穩定，比同期廠區總排水COD指標低約10mg/L，去除率提高5%。

3.2 NH3-N去除情況

試驗階段MP-MBR進水NH3-N濃度在16～42mg/L之間，出水氨氮濃度接近于0，去除率維持在99%左右，說明MP-MBR裝置硝化徹底，具有極好的NH3-N去除能力。

3.3 TN去除情況

再次，還要進一步整合力量，充分發揮司法行政系統各方面的優勢。比如說，基層的法律服務、調解工作，整合了律師資源、發揮了律師的專業優勢，也大量吸收、整合包括公安民警、信訪干部等方方面面的力量，取得了很好的效果。下一步，我們一定要通過學會整合，借力發力，堅定信心，先補齊、先發動、先整合，我們有信心、有能力、有決心，堅決完成司法所建設各項任務。

試驗階段MP-MBR進水TN濃度在14～72mg/L之間，出水TN濃度能維持在15mg/L以內，去除率維持在60%左右。同比分析表明，試驗裝置出水TN指標與總排水TN指標接近，但易波動。這是由于試驗裝置規模較小，易受沖擊，同時對硝化液回流比的控制不如大裝置穩定，而反硝化效率受硝化液回流比的影響較大，使得試驗裝置出水TN指標波動。

3.4 TP去除情況

試驗開始階段MP-MBR進水TP濃度在10～18mg/L之間，出水TP濃度維持在0.8mg/L左右，去除率穩定在91%以上，隨著試驗的進行，進水TP濃度降低至8mg/L以下，出水TP濃度也隨之降低至0.5mg/L以下，去除率維持在89%左右，優于國標一級A標TP排放指標，體現了MP-MBR良好的生物強化除磷作用。

3.5 出水濁度情況

MBR產水清澈透明，感官性狀良好，幾乎無任何肉眼可見懸浮物和膠體等。得益于MBR膜分離的高效截流作用，產水懸浮物接近于零，已不能用常規監測方法進行分析，因此使用濁度指標進行分析，試驗過程中產水濁度指標穩定，穩定在0.5NTU以下。

3.6 膜性能考察

整個中試過程中膜過濾流量一直很穩定，膜過濾壓力維持在比較低的水平，未見明顯膜通量下降結垢、污染情況。

可見，MBR裝置的抽吸泵頻率很低，說明膜過濾性能很好，尚未發生膜污染；MBR裝置膜抽吸壓力很低，在±15Kpa范圍內波動，說明跨膜壓差較小，沒有發生膜污染。同時，大多數時間運行在較低的壓力水平范圍內可以有效延長膜使用壽命。

4 結論和建議

本試驗應用膜生物反應器技術處理城鎮污水，取得了滿意的效果，并獲得以下有益結論和建議：

（1）試驗期間，來水COD在110～1650mg/L之間，NH3-N在16～42mg/L之間，TN在14～72mg/L之間，TP在1.35～18mg/L之間，生化停留時間7.5小時，MP-MBR出水COD可以穩定在30mg/L以下，NH3-N可以穩定的接近于零，TN可以穩定在15mg/L以下，TP可以穩定在0.5mg/L以下，出水懸浮物接近于零，濁度可穩定小于0.5NTU，出水水質全面優于國標一級A標。

（2）MP-MBR技術作為城鎮污水生化處理工藝，效果優異，體現在以下幾點：

1）生物種群多樣性好，生物活性好，對水質適應能力強，耐沖擊負荷。

2）有利于增殖生長緩慢的硝化細菌、反硝化細菌的截留、生長和繁殖，通過運行方式的改變可具有生物強化脫氮和除磷功能。

3）反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡下運行，剩余污泥排放量少。

4）自動化程度高，運行管理簡便。

5）占地面積小，工藝設備集中，模塊化，易于擴建。

（3）膜分離部分采用PVDF膜，抗污染性能好，膜性能穩定。

綜上所述，膜生物反應器技術出水可以完全滿足國標一級A標，是可以應用于城鎮污水處理廠提標改造的，是可以在全國范圍內城鎮污水處理廠升級改造和新建大規模推廣。