MBR膜處理工藝在大型污水處理廠中的應(yīng)用

王俊彪

摘要：MBR膜是膜生物反應(yīng)器的簡稱，在污水處理領(lǐng)域的運(yùn)用非常廣泛，其在膜分離的過程中加入生物處理技術(shù)，水處理效率明顯提升。該項處理工藝是我國大型水處理廠目前普遍使用的工藝，具有成本低、效果好等顯著優(yōu)勢。下面圍繞該項工藝展開討論，對其出水水質(zhì)、工藝特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并結(jié)合實(shí)際案例，詳細(xì)介紹工藝流程。

關(guān)鍵詞：MBR 膜；工藝特點(diǎn)；工藝流程

一、出水水質(zhì)及工藝特征

（一）常規(guī)水質(zhì)

研究人員利用相關(guān)技術(shù)對洗浴廢水進(jìn)行處理，通過對出水水質(zhì)的分析可知，水中的細(xì)菌、微生物的含量明顯減少，說明該處理工藝對水的處理效果較好。將活性污泥工藝作為對比實(shí)驗(yàn)，其出水水質(zhì)明顯差與MBR工藝，實(shí)驗(yàn)證明將處理后的水用氯消毒，其中微生物的活性會受到明顯的抑制。

（二）DOM特征

DOM是溶解性物質(zhì)的簡稱，以有機(jī)物的形式存在于出水水質(zhì)當(dāng)中，其中SPM是其中含量最多的可溶性有機(jī)物。在溫度適宜的條件下，SPM的數(shù)量會明顯增加，其對水質(zhì)的影響是非常大的[1]。SPM的數(shù)量與SRT有著非常緊密的聯(lián)系，其數(shù)量會隨著SRT的升高逐漸增加，進(jìn)而增加出水中可溶性有機(jī)物的含量。由此可見，減少SPM的含量，能夠有效提高出水質(zhì)量。

（三）工藝特征

1.出水優(yōu)質(zhì)

與傳統(tǒng)沉淀池相比較，MBR膜具有良好的分離作用，處理有害物質(zhì)的能力很強(qiáng)，經(jīng)過該工藝分離出的水質(zhì)非常清澈。通過肉眼基本看不到水中的懸濁物質(zhì)，在顯微鏡的觀測下，微生物數(shù)量較少，且活性被抑制。該工藝處理下的水質(zhì)質(zhì)量高于目前國家規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，完全可以用作市政雜用水，但不能作為飲用水。

2.污泥排放少

反應(yīng)器的容積在不斷擴(kuò)大，且始終在低污泥狀態(tài)下運(yùn)行，將污水處理完成后，裝置內(nèi)的污泥剩余量很少，幾乎可以忽略不計。省去污泥處理步驟的同時，減少污水處理廠的成本支出。

3.所占空間小

只要保證反應(yīng)器內(nèi)部始終保持較高的微生物含量，其容積可適當(dāng)減小。處理系統(tǒng)簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，只需簡單的步驟就能完成水質(zhì)處理過程，在任何場所都能應(yīng)用，目前常見的裝置類型有地面式、半地下式等。

4.提高降解能力

在截流作用下，裝置中的微生物量增加，為硝化細(xì)菌的生長提供充足養(yǎng)分，反應(yīng)器中的硝化能力明顯提升[2]。當(dāng)難降解的物質(zhì)經(jīng)過裝置內(nèi)部時，其停留時間延長，利于反應(yīng)器對物質(zhì)進(jìn)行降解。

5.管理方便

在MBR膜工藝的作用下，水質(zhì)在裝置中的停留時間，和污泥停留明顯區(qū)分開來。對處理過程的控制管理更加方便，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)無人化自動控制，有效減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)投入。

二、實(shí)際案例分析

（一）工藝背景

福州市某地區(qū)的水質(zhì)處理廠，主要負(fù)責(zé)中心城市的東西兩區(qū)域的水質(zhì)處理，其轄區(qū)占地面積為80km2左右，該區(qū)域內(nèi)的用水人口達(dá)兩百萬。為滿足該地區(qū)日益增長的污水處理需求，該處理廠先后進(jìn)行了四次規(guī)模擴(kuò)張，本次規(guī)模理論上為原來的三倍，即60萬m2/d。

（二）工程設(shè)計

1.工藝流程

鑒于該廠周邊住戶較多，其面積擴(kuò)大受到限制，本次污水處理裝置的設(shè)計，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇占地面積較小的反應(yīng)器，同時需要保證出水質(zhì)量，下圖是該項工程的工藝流程。污水進(jìn)入工廠首先要進(jìn)行預(yù)處理，該階段主要包括粗細(xì)格柵、沉砂池等裝置，目的是將污水中直徑較大的顆粒從中分離出去。建造過程中為節(jié)省占地面積，進(jìn)水泵房、粗格柵建造在一起，其它設(shè)備在原有裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行增加或改造。為達(dá)到預(yù)想的設(shè)計規(guī)模，反應(yīng)器、車間等合建在一起，其數(shù)量為兩座。

預(yù)處理完成后的污水，需要進(jìn)行深度處理，格柵出水中含有大量的可溶性有機(jī)物，為達(dá)到水質(zhì)處理要求，本次工程設(shè)置MBR膜反應(yīng)池。反應(yīng)池的組成為膜池、缺氧池等多個池，建造數(shù)量為兩座，規(guī)模為10萬m3/d，考慮到占地面積的限制，反應(yīng)池可和膜設(shè)備車間建造在一起。每座池的膜池查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可知，需要分成24組，且每組的控制單元相互獨(dú)立、互不干擾，這樣設(shè)計的目的是：若其中一組池運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)故障，不會影響到其它池的正常工作；維護(hù)時按組依次進(jìn)行檢查，其它組正常工作。每個控制單元需要設(shè)置組件，其數(shù)量一般為8套，組件的膜面積最大可以達(dá)到1600平方米，這對提升膜通量有很大幫助。

為加快產(chǎn)水單元的出水速度，通常在出口處安裝抽吸泵，在膜的截流作用下，抽吸泵抽出的是純凈度較高的水源。懸濁物質(zhì)、微生物等不溶性物質(zhì)會被強(qiáng)制留在反應(yīng)器內(nèi)部。在長期工作下，膜絲會被各類物質(zhì)污染，為解決這一問題，需要在反應(yīng)器內(nèi)部安裝空氣擦洗裝置，利用空氣將膜絲上的污染物進(jìn)行吹洗。

2.實(shí)際運(yùn)行

建造完成后污水處理系統(tǒng)，經(jīng)過質(zhì)量檢驗(yàn)和試運(yùn)行后正式投入使用。對出水水質(zhì)進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)，該工藝處理下的水源質(zhì)量明顯提升，且能夠?qū)⒊鏊烤S持在相對穩(wěn)定狀態(tài)。

（三）污泥處理

水處理完成后，反應(yīng)器中剩余一定量的污泥。本著保護(hù)環(huán)境原則，需對剩下的污泥進(jìn)行進(jìn)一步處理。本次施工設(shè)計中，對污泥進(jìn)行處理的工藝過程如下圖所示：

濃縮池設(shè)計直徑初步定為21米，為保證污泥處理充分，其在該池中至少需要停留17小時。儲泥池為一座兩池，按照工程需要將池邊長設(shè)計成10米，設(shè)計水深最多為4米。其它裝置按照工程需要設(shè)置數(shù)量。在處理污泥的過程中，需要對其惡臭進(jìn)行控制，按照廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并采取相應(yīng)的除臭措施，臭氣含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)才能向空氣中排放。

三、結(jié)束語

綜上所述，是對MBR膜生物處理工藝的相關(guān)介紹，首先對該工藝的出水水質(zhì)以及工藝特征進(jìn)行介紹，再結(jié)合相關(guān)工程實(shí)例，將水處理工藝流程詳細(xì)闡述。與傳統(tǒng)水處理技術(shù)相比，該項工藝具有明顯優(yōu)勢，增強(qiáng)對水中雜質(zhì)去除效率的同時，將雜質(zhì)合理利用，減少對環(huán)境的污染，有效提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王彬.MBR膜處理工藝在大型污水處理廠中的應(yīng)用[J].凈水技術(shù)， 2016（S1）：127-129.

[2]黃建元.MBR技術(shù)的形成、應(yīng)用范圍與發(fā)展新趨勢[J].凈水技術(shù)，2015，（2）：1-3.

（作者單位：湖南尚上公路橋梁建設(shè)有限公司）