城市地鐵項目首座MBR生活污水處理系統的應用

宋龍 成靜

摘要：城市環保建設中，污水污泥的排放，嚴重影響了建設環境、生態社會的進程，因此城市污水污泥的處理已經成為人們迫切需要解決的問題。城市地鐵項目生活區污水處理，普遍采用傳統的三級沉淀，排放至污水管網的施工方法，水質遠不能達到回收利用標準。

Abstract： In urban environmental protection construction， the discharge of sewage sludge has seriously affected the process of construction environment and ecological society. Therefore， the treatment of urban sewage sludge has become an urgent problem for people to solve. The sewage treatment in the urban subway project living area generally adopts the traditional three-stage sedimentation and discharge to the sewage pipe network， and the water quality is far from meeting the recycling standard.

關鍵詞：城市地鐵項目生活區;MBR污水處理工藝;回收利用

Key words： urban metro project living area;MBR wastewater treatment process;recycling

中圖分類號：U231+.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）02-0214-03

0? 引言

城市地鐵項目大部分站點地處于鬧市區，且離市政污水管網水平距離較遠，管路連接開挖面積較大，投資較高，協調工作量繁瑣，工期拖后較長，給與施工單位極大阻力。

生活污水主要來自洗滌污水、衛生間污水及食堂污水。城市地鐵項目生活區排水系統基本采用傳統施工方法，即生活污水通過三級沉淀而后輸送至市政污水管道管網系統。本文以深圳市地鐵14號線為實例，引進了MBR污水處理系統，對地鐵項目生活污水進行處理，回收利用，構建“智慧”工地，城市地鐵項目污水處理應實現零排放、中水回用雙重目標。

1? MBR污水處理系統配合生活設施工藝流程設計

深圳地鐵14號線二工區布石區間風井位于石芽嶺信義體育公園最西段，站地面積約為8430m2，三面環山，距離最近污水井水平距離約為167.66m，生活污水經三級沉淀溢流傳統施工方式難以實現，公園內綠色環保要求較高，且地鐵項目場地內生活污水排放應達到國家及地方排放標準，保護公園內周邊環境及地下水，響應“智慧工地”的創建目標。

生活區位于場地內東側，MBR污水處理系統設置在靠近生活區南側位置，以便于處理出中水，用于道路噴灑及周邊植被澆灌使用。

綜合考慮施工最高峰時人員配置，管理人員16人，施工人員120人，即180人，按照深圳市年平均人均用水量標準，443升/人·日，即當天需要處理污水量為180*443=25740升=25.74T。因此選用設計處理量為30T/d的地鐵施工項目生活區生活污水處理裝置一套。

生活區污水、食堂廢水匯流至三級沉淀池內，預埋2根？準159mm鋼管（一備一用）至污水收集池內，污水收集池尺寸為2000*2000*2000mm，內置2臺5.5kW污水提升泵，由污水提升泵將污水提升至厭氧池，污水在厭氧池中，進行反硝化處理，實現氮的進一步去除，然后污水進入MBR反應池。膜單元部分主要用于固液分離，MBR池中的污泥一部分排入污泥沉淀池，一部分回流入厭氧池，為缺氧段提供硝酸鹽和亞硝酸鹽，達到脫氮的目的。

MBR反應池出水通過設置抽吸泵進入清水池，投加消毒劑進行消毒殺死毒菌，并去除色度，各項水質指標達標后，清水池內水溢流至加工有機玻璃魚缸中，多余中水下流至自制水箱中，增加一臺3kW變頻增壓泵，對周邊植被及路面定時沖洗。（圖3、圖4）

污泥收集到污泥池可定期通過市政的吸糞車抽吸外運，排泥周期約6個月到1年，具體根據現場運行情況確定。

2? MBR污水處理系統優勢

①生活區污水經處理后的水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級（A）標準或中水回用水質要求，是目前城市地鐵項目第一次應用此項技術。（COD<50mg/L;BOD5<10mg/L;SS<10mg/L;NH3-N<10mg/L;大腸桿菌數<3個/L）

②出水水質優質穩定。由于膜的高效分離作用，分離效果遠好于傳統沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近于零，細菌和病毒被大幅去除，可以直接作為非飲用市政雜用，如目前場地內文明施工。

③剩余污泥產量少。該工藝可以在高容積負荷下運行，由于MBR膜池內膜的截留，一次剩余污泥產量極低，降低了污泥處理費用。

④占地面積小，不受設置場合限制。生物反應器內能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負荷高，增量擴容方便，占地面積約為18m2（只有傳統工藝的1/2）;該工藝流程簡單、結構緊湊、不受設置場所限制，適合于任何場合。

⑤綠色施工。經MBR污水處理系統處理出來的水質達到中水標準，可用于周邊植被澆灌及場地內文明施工。

⑥節能減排。設備總裝機功率為5kW，運行功率為3kW，運行電費為：3kW*24h*1.0元/度電=72元/d;MBR設備過濾膜使用壽命與污水的水質和設備的日常運行和維護工作息息相關，一般情況下過濾膜的使用壽命為5年。

與常規處理方式對比情況如表1所示。

3? MBR污水處理系統核心技術

膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor）簡稱MBR，是二十世紀末發展起來的新技術。它是膜分離技術和生物技術的有機結合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池進行固液分離，而是使用微濾膜分離技術取代傳統活性污泥法的沉淀池和常規過濾單元，使水力停留時間（HRT）和泥齡（STR）完全分離。因此具有高效固液分離性能，同時利用膜的特性，使活性污泥不隨出水流失，在生化池中形成8000-12000mg/L超高濃度的活性污泥濃度，使污染物分解徹底，因此出水水質良好、穩定，出水細菌、懸浮物和濁度接近于零，并可截留糞大腸菌等生物性污染物，處理后出水可直接回用。

核心元件：膜元件是膜分離過程的核心部件，它可以看成是兩相之間一個具有透過選擇性的屏障，或看作兩相之間的界面。

膜元件表面由于空氣的從下到上的沖刷，一是為降低膜表面凝膠層的厚度，緩解膜的污堵;二是造成氣液兩相錯流撓動，在膜表面撓動作用下形成循環流。

4? MBR污水處理系統評價

城市地鐵項目生活污水處理采用MBR污水處理工藝，一體化自動運行，占地面積小，能耗低，技術先進，操作維護方便。生活區污水經處理后的水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級（A）標準或中水回用水質要求，是目前城市地鐵項目第一次應用此項技術。

5? 結論

MBR污水處理系統通過對國內市場現有先進環保設備的引用，是目前城市在建地鐵項目第一次應用此項生活污水處理技術，改善了地鐵項目生活環境，真正做到了生活污水“零排放、零污染”，確保生活污水不落地，循環利用，實現節能、環保的目標，達到了“環境與人類共存，資源開發與環境保護相協調”的理念。

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