農村生活污水一體化設備中水回用技術

農村生活污水一體化設備中水回用技術

面對日益嚴格的污水排放和回用規范，很多現有污水處理廠的改建，規定不增大占地面積而增大處理水量，提升出水水質。雖然MBR法的基建開支高于以往活性污泥法，易發生膜污染問題，但其占地面積小，有機物去除率高，還能夠強化脫氮除磷效應，解決水質優異，這使其在城市污水脫氮除磷應用中具有較大的潛力，也符合我國污水處理廠提標改擴造的要求。因此，MBR在水廠改擴建項目中發展前景良好。

與傳統的處理工藝相比，MBR工藝初期基建、維護管理費較高，通過MBR處理的污水，可以直接中水回用。在水資源緊缺的大背景下， 污水也是重要的水資源，今后對污水處理再利用的需求將會逐步提高，”高水高用，低水低用”。因此，MBR工藝也將會成為大規模污水處理廠的選擇方案。另外，在過去的十幾年里，MBR工藝的不斷改進，單位面積制膜成本下降，這使膜組件的管理運行、基建費用降低。目前， 國內正處于市政污水處理設施建設期，這也為MBR工藝提供了機會。綜上所述，MBR在處理城市污水、工業廢水、中水回用及污水處理廠改擴建等方面都具有廣闊的應用前景。

MBR膜的組合方式

根據膜組件和生物反應器的組合方式，可將膜--生物反應器分為分置式、一體式以及復合式三種基本類型。（以下討論的均為固液分離型膜--生物反應器）

1、分置式

把膜組件和生物反應器分開設置。生物反應器中的混合液經循環泵增壓后打至膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，成為系統處理水；固形物、大分子物質等則被膜截留，隨濃縮液回流到生物反應器內。

2、一體式

把膜組件置于生物反應器內部。進水進入膜--生物反應器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外壓作用下由膜過濾出水。這種形式的膜--生物反應器由于省去了混合液循環系統，并且靠抽吸出水，能耗相對較低；占地較分置式更為緊湊，近年來在水處理領域受到了特別關注。但是一般膜通量相對較低，容易發生膜污染，膜污染后不容易清洗和更換。　

3、復合式

形式上也屬于一體式膜--生物反應器，所不同的是在生物反應器內加裝填料，從而形成復合式膜--生物反應器，改變了反應器的某些性狀。

4、組合工藝

為了使廢水達到更好的凈化效果，常常將生化工藝和MBR工藝組合成新的系統。

農村生活污水一體化設備中水回用技術

A2O、MBR 兩種工藝相關說明如下：

（1）A2/O工藝

A2/O（厭氧/缺氧/好氧）工藝屬于傳統活性污泥法中較為常見的一種工藝， 它是 70 年代在 AO 工藝上開發出來的同步脫氮除磷工藝，因此具有生物除磷和脫氮的能力。A2/O 工藝的優點是可以充分利用硝化液中的硝態氮來氧化 BOD5， 回收了部分硝化反應的需氧量，反硝化反應所產生的堿度可以部分補償硝化反應消耗的堿度，因此對含氮濃度不高的城市污水可以不另外加堿來調節 pH。本工藝在系統上是zuijiandan的脫氮除磷工藝，總的水力停留時間小于其它同類工藝（如巴登甫脫氮除磷工藝）；在厭氧（缺氧）、好氧交替運行的條件下，絲狀菌不能大量繁殖，無污泥膨脹，SVI 值小于 100，利于處理后污水與污泥分離；運行中在厭氧和缺氧段內只需輕攪，運行費用低。

A2/O 工藝由于具有相對于其他同步脫氮除磷工藝構造簡單、總水力停留時間短、運行費用低、控制復雜性小和不易產生污泥膨脹等優點，并作為將傳統活性污泥污水處理站改建為具有脫氮除磷功能的污水處理站時最易改造成的工藝， 目前已經成為我國城市污水處理站中主流的同步脫氮除磷工藝。對現有的城市污水處理站處理水量和采用工藝的調查統計發現，A2/O 工藝的處理水量占總處理水量的 70%以上。但由于氮、磷的去除比較復雜，脫氮需要涉及硝化、反硝化過程，除磷則有吸磷和釋磷等多個生化反應過程。上述每一個過程的目的不同，其微生物的組成、基質類型及環境條件的要求也各不相同。因此要在一個系統中同時完成脫氮和除磷過程，不可避免地產生了各過程間的矛盾關系，如碳源、泥齡、回流硝酸鹽、硝化和反硝化容量以及厭氧釋磷和好氧吸磷的容量等問題。

A2/O 工藝作為活性污泥法的代表工藝，能適用于各種規模的污水處理站。

A2/O 工藝處理城市污水的特點：運行費用較傳統活性污泥法低，曝氣池池容小，需氣量少，具有脫氮除磷功能，BOD5 和 SS 去除率高，出水水質好，工作穩定可靠，有較成熟的設計、施工及運行管理經驗，產泥量較傳統活性污泥法少；另外，從節省能源的角度看，A2/O 工藝的優點是可以充分利用硝化液中的硝態氧來氧化 BOD5，還回收了部分硝化反應的需氧量，反硝化反應所產生的堿度可以部分補償硝化反應消耗的堿度，因此對含氮濃度不高的生活污水可以不另外加減來調節 PH。

（2）MBR膜反應器

MBR 又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor），是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。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。

同時，膜分離也使微生物被wanquan被截流在生物反應器內，使得系統內能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質，同時反應器對進水負荷（水質及水量）的各種變化具有很好的適應性，耐沖擊負荷，能夠穩定獲得優質的出水水質。

（A2/O+MBR）一體化污水處理設備工藝說明

MBR膜反應器

一般的生活污水出水總磷都比較高，僅靠生化處理無法達到排放標準，因此在深度處理部分采用化學除磷。本方案中除磷采用的鐵鹽。

liusuanyatie在污水中的混凝過程是通過水解后對可溶性污染物進行電中和吸附沉淀成污泥的一個過程。liusuanyatie的混凝可分為兩部份，一部分為化學絮凝（如吸附架橋，產生氫氫化物凝結成礬花），一部分為物理絮凝（如壓縮雙電層，對膠體電中和）。當liusuanyatie水解反應使得水體中的膠體粒子產生了不同的電位離子時，就會失去穩定，便會產生粘結反應，使得小顆粒的膠體污染物聚合成大顆粒的膠體開成礬花沉淀。

liusuanyatie投加在污水中電解，所產生的大量帶正電荷的亞鐵離子，使得污染物膠體表面電荷被中和得越來越多，與水中正負電荷、相互排斥的膠體微粒進行離子交換。到最后達到以吸引力為主的膠體微粒形成絮體沉淀。

liusuanyatie在污水混凝過程中，水解產生的一部分 2 價亞鐵離子經氧化生成 3 價鐵離子。生成多核絡合離子化合物，能夠對水體中的剩余污染物如磷酸鹽，在布朗運動與攪拌的作用下吸附網捕卷掃，形成巨型膠粘物礬花沉淀。3 價鐵離子與各種金屬鹽反應開成的氫氧化物礬花密實，沉降速度快，且沉淀出來的污泥也非常密實方便處理。