村鎮(zhèn)分散生活污水處理中MBR工藝的應(yīng)用

李秀英

摘 要：隨著城鎮(zhèn)化進程的快速推移，村鎮(zhèn)生活污水排放也開始引起人們的重視。由于村鎮(zhèn)較為分散，污水排放點也十分分散，若用管道連接各個污水分散點，不僅工程量龐大，成本也十分高昂。因此運用小型污水處理站處置村鎮(zhèn)生活污水十分必要。文章結(jié)合案例，就村鎮(zhèn)分散生活污水處理中MBR工藝的應(yīng)用展開分析。

關(guān)鍵詞：村鎮(zhèn)分散生活污水;MBR工藝;應(yīng)用

近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化的不斷深入推進，人口的大量集聚增加了生活污水的排放，這給村鎮(zhèn)生活污水的處理增加了難度。為了達到對村鎮(zhèn)生活污水的有效處理，一般需要在當(dāng)?shù)亟?yīng)的污水處理站，并應(yīng)用相關(guān)工藝實現(xiàn)對生活污水的有效處理。

1 村鎮(zhèn)生活污水的處置狀況

1.1 村鎮(zhèn)生活污水排放的特性

我國村鎮(zhèn)生活污水在成分上較為簡易同時較為固定，污染物的變動并不大，重點是在洗澡和清潔衣物還有做衛(wèi)生、做飯等全程出現(xiàn)的生活污水。在排水量上，因為生產(chǎn)活動比起城市較少，所以村鎮(zhèn)地區(qū)的人均用水量比較少，排污量不夠。在排放時間上，因為村鎮(zhèn)其固有的生活作息影響，生活污水在排放量上并不均衡，同時也沒有規(guī)律性可言。在污水排放設(shè)施上，村鎮(zhèn)地區(qū)其生活污水排放管網(wǎng)建設(shè)較為落后，當(dāng)前生活污水其收集和排放兩個體系未曾有效綜合，大部分都是比較分散和直接性的污水排到地表，盡管有較為集中的污水收集體系，也并沒有經(jīng)過處理就都排到了附近的水域之中，這樣對村鎮(zhèn)周圍的書體形成了較為嚴(yán)重污染。

1.2 污水管治狀況

最近幾年，伴隨著人民生活水準(zhǔn)的有效提升，村鎮(zhèn)生活污水在管治層面不斷增大，村鎮(zhèn)生活污水其治理力度也有所擴增，治理取得了一定的成效。我國村鎮(zhèn)其人口較為分散，管網(wǎng)建設(shè)在成本上比較大，很多村鎮(zhèn)并沒有做起集中式的污水處置設(shè)施。前諸多村鎮(zhèn)沒有較為完備的管理規(guī)范和形式，村鎮(zhèn)地區(qū)和相應(yīng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具備特殊性，使得村鎮(zhèn)生活環(huán)境污染存在治理設(shè)施建設(shè)較為滯后且污水管網(wǎng)配套不完備等。

2 實例分析

2.1 基本概況

某村鎮(zhèn)設(shè)計污水處理規(guī)模為300立方米/每天。根據(jù)當(dāng)?shù)赝甑乃|(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，確定相應(yīng)的處理水質(zhì)要求。根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)數(shù)據(jù)信息，當(dāng)?shù)厣钗鬯哂辛己玫目缮裕紤]到當(dāng)?shù)厣钗鬯?TN 平均質(zhì)量濃度為40 mg/L，TP 平均質(zhì)量濃度為4.0 mg/L，因此針對當(dāng)?shù)厣钗鬯奶幚砉に嚤仨毧紤]到脫氮除磷效果。

2.2 生活污水處理中可能存在的問題

通過對當(dāng)?shù)厣钗鬯奶幚砬闆r進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在污水處理站運行過程中很容易出現(xiàn)以下問題：一是針對生活污水的處理過程中，水質(zhì)控制中總氮指標(biāo)難以達到穩(wěn)定性;。二是污水處理站的管理水平較低。分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)氐奈鬯幚碚疽话憔僧?dāng)?shù)卮迕褙?fù)責(zé)運營管理，他們往往不具有相關(guān)的專業(yè)知識和專業(yè)技能，因此為了滿足他們的使用需要，往往將污水處理簡化為相對簡單易行的處理步驟;三是生活污水處理站整體運行成本較大，需要大量資金人力的進行維持，因此其整體運行效率較低。

2.3 設(shè)計處理能力及工藝設(shè)計方案

2.3.1 設(shè)計規(guī)模及進出水水質(zhì)

針對村鎮(zhèn)生活污水的處理，需要按照一定順序和工藝進行，首先是預(yù)處理，然后將其引入調(diào)節(jié)池，然后是倒置AAO，最后則是膜池。其中生化部分的處理以及膜池的處理規(guī)模控制在300立方米每天。基于生活污水水量較小，因此將生化構(gòu)筑物設(shè)置在1組。

2.3.2 設(shè)計工藝流程

針對村鎮(zhèn)生活污水的處理必須考慮脫氮除磷，基于此，針對污水處理的生化部分，需要采用倒置 AAO 工藝。此外，還需要同時采用 CFM 膜池工藝，將其替代傳統(tǒng)的二沉池。為了達到最佳的處理效果，考慮到當(dāng)?shù)厣钗鬯畬嶋H處理需要，將缺氧池、厭氧池、好氧池和膜池采用統(tǒng)一建設(shè)的方式。

2.4 具體設(shè)計方案

在具體的施工過程中，將倒置AAO與CFM膜池采用聯(lián)合建設(shè)方案，從而得到有效的 MBR 污水處理工藝體系。

2.4.1 設(shè)計特點及設(shè)計參數(shù)選取

倒置的AAO工藝與傳統(tǒng)處理系統(tǒng)相比，其最大變化就是將缺氧池置于厭氧池前部，不僅如此，還將前部的初沉池進行取消，這種設(shè)計是為了后續(xù)處理提供相應(yīng)條件，具體來講，為缺氧時期反硝化細(xì)菌實現(xiàn)反硝化脫氮提供必要的可生化碳源，這種設(shè)計環(huán)境下，不需要另外加入其他碳源，而且不會產(chǎn)生回流。

2.4.2 CFM 膜池設(shè)計要點及CFM膜清洗維護

（1）CFM 膜池設(shè)計要點。污水通過管道進入生化池，AAO環(huán)節(jié)以及生化池與膜池之間通過底部的孔道實現(xiàn)流動和連接，最終進入陶瓷環(huán)境下的膜池。一般情況下，有機中空纖維膜前部需要加上膜格柵，格柵一般選擇1mm規(guī)格;在具體使用過程中，陶瓷平板膜具有良好的抗污效果和抗堵效果，但是為了確保整個系統(tǒng)的運行效果，可以在生化處理后在膜池前設(shè)置1-2mm的膜格柵以及相關(guān)的清洗設(shè)備，這些設(shè)備能夠有效去除水中的毛發(fā)等雜物。由于污水處理流程較短，一般可以將膜格柵設(shè)置在粗格柵后面，有效代替細(xì)格柵。膜池中間需要放置對應(yīng)的膜組件，還需要根據(jù)處理情況設(shè)置CFM 陶瓷平板膜的通量。污水處理過程中，在自吸泵的作用下，實現(xiàn)負(fù)壓抽吸，將過濾的水輸送到對應(yīng)的產(chǎn)水池中，產(chǎn)水池中的水也可以用于清洗膜組件。膜池中還需要設(shè)置對應(yīng)的污泥回流泵和剩余污泥泵，通過這兩個設(shè)備實現(xiàn)對污泥的處理。抽吸泵的工作程序如下，10分鐘為一個工作周期，其中9分鐘進行抽吸，然后停止15秒，反洗30秒，停止15秒，完成一個工作周期。污水處理體系中，抽吸泵和反洗泵都采用自吸式離心泵，注意控制其性能，需要滿足相應(yīng)的流量和壓力要求。連續(xù)的運行模式促使系統(tǒng)膜通量在處理過程中能夠得到有效恢復(fù)，還可以確保水體的穩(wěn)定輸出，并減少膜堵的發(fā)生。（2）CFM 陶瓷平板膜的清洗維護。一般需要根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)的清洗藥劑，本次研究中，根據(jù)污水實際情況選擇次氯酸鈉和檸檬酸作為清洗劑。其中次氯酸鈉能夠有效去除膜表面的有機物和微生物等，而檸檬酸則可以有效清除清洗膜表面的無機礦物質(zhì)等。在具體運行過程中，為了保證清洗劑達到相應(yīng)使用要求，在相應(yīng)位置設(shè)計了體積為40L的儲備罐，主要用于存儲清洗劑，也就是次氯酸鈉和檸檬酸，一般設(shè)置一個月的存儲藥量。其中次氯酸鈉使用液體藥劑，在具體使用過程中，一般需要將其進行配制，促使其達到相應(yīng)濃度，然后利用計量泵將其送到相應(yīng)位置，然后利用反洗水泵將其送到陶瓷內(nèi)膜表面。一般需要合理控制加藥時間，次氯酸鈉的化學(xué)維護性清洗需要按照一定頻率進行，一般一周一次。由于本次研究中主要處理生活污水，其中含有大量有機物污染，而無機污染相對較少，因此可以減少檸檬酸的清洗頻率，將其控制在2周1次。（3）預(yù)計設(shè)計效果及中試實驗。倒置AAO與CFM膜池組成的MBR污水處理工藝在實踐過程中取得了良好的處理效果。研究顯示，傳統(tǒng)MBR工藝難以有效處理污水中的TN 物質(zhì)，其去除率一般只能達到65%以下。倒置AAO工藝確保在缺氧池充足的有機碳源供應(yīng)下，有效提高了反硝化速率，同時，厭氧池由于參與了整個污泥回流，故在除磷方面也必將發(fā)揮較大優(yōu)勢。

總之，村鎮(zhèn)生活污水中的總磷與當(dāng)?shù)鼐用裆罘绞接嘘P(guān)，尤其是近年來新農(nóng)村的建設(shè)，大量人口向城鎮(zhèn)集聚，倒置磷的排放量大幅增加。本次研究結(jié)果顯示，使用MBR 工藝能夠有效處理村鎮(zhèn)生活污水，經(jīng)處理后的污水水質(zhì)基本可以達到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

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