膜生物反应器工艺用于住宅小区中水制备

广州华益环保科技有限公司   陈燕华

在推动水资源优化利用的现今,以“变废为宝”的思想开展污水回用,提高水资源的重复利用率,因此,迫切需要更有效的污水资源化技术,以解决水资源紧缺状况。膜生物反应器是以其出水水质稳定、良好,可直接回用等优点,在中水回用领域中而倍受关注。

1.背景资料

随着经济的不断发展,各大行业对用水的供求不断增加,但普遍存在重复利用率低,目前广东各经济前列城市已出现城市供水隐患,水质性缺水问题突显。在迫切要求发展更有效的污水回用技术的推动下,近年来各种新型、高效污水处理技术不断出现在各种试验或回用工程中。其中膜分离技术是最倍受注目的,特别是膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor),它将膜分离技术和生物处理技术有机结合在一起。在国外,这是一种早在上世纪60年代发展起来的新型高效的污水生化处理工艺,90年代中后期进入实际应用阶段。

2.工程案例

生活污水和生活杂用水是极具潜力的回用水源。在深圳市招商地产鲸山邨别墅区内建设的污水处理站收集18户的生活污水进行处理,现已投入使用,运行稳定,出水水质全面优于国家再生水水质标准,并被列为深圳市节水示范工程。

1 中水站现场

1.1原水水质及回用标准

 表>表1 原水平均水质及回用标准

指标

COD(mg/L)

BOD(mg/L)

SS(mg/L)

氨氮(mg/L)

浊度(NTU)

粪大肠杆菌(/L)

进水水质

250

100

200

22

98

-

杂用水标准

-

10

30

20

5

3

 

1.2工艺流程

2 工艺流程图图

1.3主要构筑物和设备

污水处理站处理量为50m3/d,池体采用钢筋混凝土结构。

2 主要构筑物及尺寸

构筑物

尺寸m

有效容积m3

调节池

3.5×2.5×2.0m

16

MBR

2.5×1.7×3.0m

12.5

清水池

1.7×1.5×3.0m

6

鼓风机,11备;出水泵,11备;污水输送泵,11备;膜组件MOTIMO FP-AI18片,过滤面积共230m2

3.研究分析

3.1工艺特点

1)进水方式

MBR内保持较高的生物量;有机负荷维持在0.04kgBOD/ kgMLSS左右,在适当的充水时间和反应时间里,缓冲、稀释污水水量和污染物的冲击。。

2)曝气方式

反应器的曝气方式采用穿孔曝气;而膜组件由膜架支撑,形成各自独立但与反应池内液体相连的模块化设计。反应池内液体在曝气驱动下,液体流动形成围绕膜架循环的错流流动,污水与微生物充分接触的同时减少污染物在膜表面滞留,大大减少膜污染。

3)污泥状况

MBR中无须使用二沉池进行沉淀分离。由于膜分离可将全部微生物截留在反应器,不需要二沉池的重力沉降也可实现分离效果,因此反应器内活性污泥浓度高,一般维持在68g/l,未出现污泥膨胀现象,活性污泥生长良好。

反应器内污泥增长率低,剩余污泥少,一年只须进行一次排泥。

4MBR占地小,约为常规工艺的的1/2~1/3

工艺整体所用设备较少,容易实现自动化。污水处理站内各设备的运行由自动化控制,实现无人留守,还可通过通讯网络实现远程监控。

3.2处理效果

1)出水水质

MBR内膜的强截留性能,使出水的SS、浊度接近于0,而总细菌数、粪大肠菌等检测结果均为未检出。

膜截留下来的世代周期长的硝化菌,在溶解氧浓度足够条件下,对氨氮实现了有效的去除。

其余水质检测结果如下表所示。

3 出水水质与去除率

指标

COD (mg/L)

BOD  (mg/L)

氨氮  (mg/L)

浊度(NTU)

粪大肠杆菌 (/L)

去除率%

97

96

22

98

-

出水水质

6.67

2.79

2.5

1.75

未检出


 

3 MBR

由图表可见,出水各项指标均低于标准线,且仍有相当余裕。

处理后返回用户用于冲厕、洗车和绿化等用途,其余连接到小区公共绿地作灌溉使用。

2)消毒效果

 细菌可以附着或包裹在悬浮物上而不易被消毒剂杀灭,而MBR出水悬浮物已被基本截留,使细菌等较易被杀灭。系统正常使用情况下可不使用消毒系统,大大减少了消毒剂的投加。

((3)市场动向

膜生物反应器在小区或大、中型公共建筑污水处理就地回用和研究领域中,越来越受到各方环境工作者青睐,应用日渐广泛,目前各地已有不少正筹建的MBR项目,有日处理量几百到几千吨水。为满足市场需求,MBR工艺需要不断改进、不断完善,这将引起膜法水处理领域的新一轮革命。

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