探究A/O+MBR工藝在生活污水處理站中的應用

中山市民眾水務有限公司 廣東 中山 528400

1 A/O+MBR法介紹

通過膜分離法與生物反應器融合產生的生物化學反應結構-MBR,在水治理中的使用以及探究深受人們的重視。劉國洋與李勇按照以往的脫氮除磷方法--好氧硝化反硝化概念,規劃并加工了一個A/O+MBR,而且對其曝氣模式進行科學改進,依靠射流曝氣較強的復氧水平與混合水平,讓好氧位置的泥水可以更均勻的混合且可以提供足夠的氧氣。而且,就其清理生活污水里的雜質效果和機制展開了試驗探究,結果顯示,A/O+MBR法在持續運行2個月內,系統沒有排泥,HRT是16h,對COD、總氮、氨氮有較好的清理效果,平均清楚率分別是94%、70.8%、98.5%,出水CODcr、總氮、氨氮含量分別低于50mg/L、15mg/L、1mg/L。還有研究人員把A/O法和MBR法相結合,且在A/O法中添加纖毛填料治理小區低碳氮比、高氨氮廢水。結果顯示,在A/O法中添加纖毛填料,提高了組合方法清理有機物和氨氮的質量,減小了膜配件污染;按照進水壓力與溫度變化,完善了工藝運轉參量ρ(MLSS)與混合物回流比,系統正常運行階段的HRT是6.7-11.9小時,膜通量時11-20L/(m.h);處理器對BODs、CODcr、氨氮和SS的平均清除率分別是97.5%、87.3%、97.6%與100%,氨氮低于5mg/L;因為碳源稀缺,組合方法對TN及TP清除率很低,分別是28.6%與26.7%,但治理水中的TN與TP主要是硝態氮與溶解性磷酸鹽,屬于植被吸收氮源及磷源的重要方式,所以對滿足再生水水體標準的處理水能夠用作城市綠化和農田澆灌水體回用,既能夠補充植被和作物生長需要的氮磷養分,并且為市政生活廢水資源化創造了良好的路徑。

2 新建污水治理站的方案規劃

某核電廠臨建區原創建一座污水治理站,這個污水治理站采取A/O+MBR法,處置規模是1600m3/d。MBR膜應用中會出現堵塞、膜通量降低;治理后的中水氮、磷含量較高。

原污水治理站的改造比較困難,考量在其周圍新建一個污水治理站,建完后原污水治理站也許會停用。因為該核電站已經處在建造末尾,治理規模有所削減,新建污水治理站治理規模是1200m3/d。

2.1 預治理 在MBR膜方法中,預治理是十分關鍵的環節之一,規范的預治理能夠延伸膜配件的壽命和提升工藝質量。國外Rdingen污水治理長選擇MBR膜方法,應用初期只采取原來的預治理方法,短期的運行以后就發現膜配件被纖維及毛發成分所堵塞、纏住。為了處理這種情況,該污水治理長設置了0.05cm的細篩。

已經投用的原污水治理站有MBR膜常常出現堵塞,出水質量下降的現象,主要原因是預治理過程未起到應有的效果。為避免顆粒物和毛發堆積于MBR膜表面,導致膜堵塞以及破損,在新建污水治理站的設計環節考慮采用以下方法,保證膜配件正常運轉。

(1)污水首先通過細格柵,格柵空隙為0.3cm。

(2)在調節池上升泵出水管上安裝毛發集中器,截獲污水里的毛發等成分,集中器中安裝20-40目的不銹鋼鋼絲網。

(3)在污水進到MBR反應池之前安裝提籃式超細格柵,其空隙為0.1cm,逐步截獲污水里的顆粒成分。

2.2 調節池 通常情況下,污水治理廠的流量將伴隨季節、入水的構成和治理規模的大小而出現改變,該種流量的改變直接影響到MBR膜的運轉[1]。為避免流量的改變嚴重影響MBR膜運轉,在規劃環節也保留建立調節池。調節池的功能在于均化水質、調整水量,且在調節池下放設置預曝氣。

2.3 缺氧池 這主要是為脫氮治理而建立,和硝化回流液結合,消化液回流比是300%。反硝化菌于厭氧、好氧替換的狀態下產生反硝化反應。為獲得很大的脫氮率,硝化反應耗時很長,而反硝化反應需要的時間很短[2]。因為回流MLSS很高,為避免池下污泥累積,在每個缺氧池中安裝潛水攪拌器。

2.4 MBR膜池 使用原污水治理站時,出水內的氮超標,不能合格排放。通過計量MBR池內HRT大概是7小時,因為HRT很短,MBR池內的溶解氧不夠,嚴重制約硝化反應。探究表明,在DO不夠的狀態下,亞硝化菌繁殖速率超過硝化菌繁殖速率,影響硝化反應。為確保污水治理中的硝化功能反應徹底,在新建污水治理站的MBR池內前端增設了好氧段且曝氣,確保MBR池內的硝化反應質量。

2.5 化學去磷 去磷是MBR膜方法中的難點,原污水治理站在排水時產生磷超標問題。Tatsuki等通過探究表明,相較于原來的生物去磷方法,采取MBR膜工藝并無法提升磷清除率。采取A/O+MBR法能夠獲得良好的脫氮效果,但是,只是采取生物去磷的方法,不能合格排放[3]。并且脫氮與去磷是相互作用的,MBR膜方法中SRT很長,影響生物去磷。為保障出水質量,安裝了化學加藥去磷設備,藥劑選擇Al2(SO4)3,投放點處在MBR池前方入水位置。

3 結論

(1)經過對比各種治理工藝,污水治理站新建工程在考量原污水治理方法兼容性的前提下,依舊選擇A/O+MBR法。MBR工藝存在操作流程短、占地范圍偏小等特征,但是也有膜極易污染、極易受水量及水質變化影響,對智能化管理依賴性強等不足。

(2)在 MBR工藝應用中DO、MLSS、HRT、SRT以及 MBR膜污染等將在不同程度上影響治理效果。

(3)在新建污水治理站的規劃環節,科學的預治理能夠延伸膜配件的壽命和提升工藝水平。為保證MBR工藝穩定運行,安裝了細格柵、毛發集中器、MBR池提籃式細化格柵等設施。

(4)為保證出水的含氮量合格,建立缺氧池,和硝化回流液結合。并且MBR池前方增設好氧段,確保污水治理過程硝化功能反應徹底。

(5)按照影響膜污染的各種因素,在規劃環節考量采用以下方法提升MBR工藝應用質量;低膜通量篩選、間歇處理、規范曝氣、選取恰當的MBR膜、設置網上清洗與離線清理。