污水处理工艺选择分析

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污水处理工艺选择分析

王凤春1

摘要：介绍并分析几种污水处理工艺方法的原理及特点，并结合技改项目实际情况重点将MBR法与传统方法进行比较，提出最佳方案。

关键词：污水处理；MBR；技术改造中图分类号：X703.1

文献标识码：B文章编号：1673-3355（2010）04-0014-03

SelectionandanalysisofsewagetreatmentprocessWangFengchun

Abstract:Thepaperintroducestheprincipleandcharacteristicsofsomemethodsofsewagetreatmentprocess,particularlycomparestheMBRmethodwithtraditionalmethodincombinationwiththeactualsituationoftechnologicalupdatingitems.Keywords:sewagetreatment;MBR;technologicalupdating

我公司在技术改造中原计划建一座日处理120

t生活污水的污水处理系统。在具体实施之前，因辽宁省地方政府为有效改善环境，提高了污水排放的标准：由原处理后的污水COD≤150排放提高到现行COD≤50排放，导致原设计污水工艺达不到新的环保排放要求，必须改进污水处理工艺方案来提高排放质量。本文仅就污水处理方案的优选予以论证。

而微滤膜用于污水和超滤的前处理。

（2）技术特点

①处理工艺先进，易实现模块化设计组合；②适合用于污水处理COD要求小于50的指标要求；

③要求来水质量相对较高，不适合大公司生产生活污水的直接处理。1.2

生物处理

（1）原理及用途

生物处理工艺是通过生物降解去除溶解性和悬浮有机化学组分的工艺方法，同时悬浮物质也可以依靠物理分离作用得以去除。生物处理需要适宜的反应条件来维持足够的具有活性的微生物才能达到去除有机物的目的。

（2）技术特点

①处理工艺相对简单，适用于污水产生量小、污水处理COD要求大于100的指标要求；

②此方法不易实现模块化设计；③沙滤罐或活性炭滤罐需要频繁的反冲洗，工艺自身耗水较多，产水率低，剩余污泥产量大；

④需投放大量的化学药剂，产生的化学污泥容易引起二次污染；

1几种常用污水处理工艺技术

污水处理就是采用各种技术与手段，将污水中所含有的有害物质分离去除、回收利用，或将其转化为无害物质，使水质得到净化，减少环境污染。1.1

膜过滤技术

（1）原理及用途

简单地说，就是一种允许某些物理和化学组分透过渗透膜，而其他组分如污泥等颗粒类物质不能通过，从而达到分离过滤的方法。根据膜过滤孔径的不同，渗透膜可分为反渗透膜，纳滤膜，超滤膜，微滤膜等。通常反渗透和纳滤膜用于制造超纯水，超滤膜用于净水和反渗透的前处理，

1.中国第一重型机械股份公司核电石化事业部工程师，辽宁大连116113

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一重技术设备维护及改造⑤大公司污水处理所需占地面积大，设备管线复杂，需要多人维护。1.3

膜生物反应器（MBR）

原

污水

格栅池

原水泵移送泵鼓风机吸引泵

消毒

原水池

调节池

膜生物反应器是生物处理和膜过滤技术的组合，它综合了上述两者的优点。生物反应器内的微生物利用污水中的有机物进行生长繁殖，并在系统内形成适合有机污染物降解的微生物链，而渗透膜负责将微生物截流在生物反应器内，污染物得到比较充分的氧

曝气式水中格栅池缺氧区

膜区清水池

出水外排

循环泵

污泥外运

污泥贮留池

图1MBR工艺流程图

化分解，使最终出水得到净化。由于渗透膜的分离作用，生物反应器内活性污泥浓度较传统生物处理法要高很多，既提高了污水的处理效率与出水水质，同时也降低了运行过程的能耗（见图1）。

量、对环境污染以及设备运行维护等各项指标均优

于传统污水处理方法（见表1）。2.2

MBR工艺的优势

2

2.1

MBR工艺特点及优势

MBR工艺与传统工艺比较

（1）出水水质好，BOD、氮、磷和悬浮物浓度很低，不含细菌、病毒、寄生虫卵等，膜反应器出水指标优于中水回用标准，可用于绿化、洗车、景观等用水，也可以直接补充地下水；

（2）工艺流程短，所需设备少，占地面积小，由于无需设置二沉池，占地面积仅为传统活性污泥法的1/2；

MBR工艺方法具有工艺流程短、设备数量少、占地面积小，可实现模块化设计、自动化程度高的优点，建成后污水处理成本、产水率、出水质

表1MBR工艺与传统工艺比较

工艺方法

工艺组成

由传统生化处理与混凝、沉淀、过滤多步单元操作组成：

传统中水处理工艺

→格栅→调节池→毛发聚集器→生化反应池→沉淀池→中间水池→过滤器→中水池

↑

↑

易实现模块化设

不受设置

全面优于约为1/3~1/2

m2/(m3·d-1)

设备较少，流程简单，易于实现全自动控制，运行稳定可靠，操作人员仅需经过简单培训，无需专业人员看管。

消毒剂混凝剂

将膜分离与传统生化处理有机的净化：

MBR

→格栅→调节池→毛发聚集器→MBR池→中水池

↑消毒剂

工艺方法

化学污泥

需投加大量的化学药剂，产生

传统中水的化学污泥容易引起二次污染。处理工艺

产水率沙滤罐或活性炭

剩余活性污泥

剩余污泥

运行费用<2.2元/m3

建设投资

出水用途

结合，通过一步单元操作实现水质计，适于分期建设，场所限制，可国家现行标

设备材料分期分批入做成地面式、准。场，节约投资。

半地下式和地埋式。

建设要求不易实现模块化

场地要求不受设置

出水水质

占地面积

运行管理设备较多，管线复杂，发生故障的可能性较大，一般需专业人员维护（3班倒/天，需4人）。

符合国家1．2m2/(m3·d-1)现行标准。

设计，最好按最大设场所限制。计能力一次性建成。

2000~3500一般仅限于冲厕、道

3元/(m·d-1)

滤罐需要频繁的反冲产量大，污泥洗，工艺自身耗水较处理费用高。多，产水率低。

路清扫和城市绿化。

投加少量化学药剂，无化学污泥产生。

MBR

无需反冲洗，产水率高。

剩余活性污泥产量小，理论上可以实现零污泥排放。

<1.5元/m32500~5000

3元/(m·d-1)

出水水质优良，可广泛回用于冲厕、道路清扫、城市绿化、车辆冲洗、建筑工地和景观环境用水等。

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设备维护及改造（3）便于自动控制，控制污泥浓度3000～12000mg/L范围内，可保持较高的CODCr去除率，同时保证膜通量，膜反应运行一定时间后，进行药液清洗，可恢复膜通量；

（4）有利于世代时间较长的消化细菌繁殖，提高了消化速率，从而提高了氨氮的去除效率；

（5）由于污泥浓度较高，大大提高了传氧效率，节省了能耗；

（6）在MBR中，消化和反消化作用可以同时进行，脱氮能力较强；

7）只需往水中加入少量PAC，粒径小于0.2（μm的细小微絮凝状的磷便可以有效地分离，实现高效除磷；

（8）MBR工艺的剩余污泥量比常规活性污泥

表2

监测项目pH悬浮性固体化学需氧量氨氮阴离子表面活性剂生化需氧量石油类动植物油总磷

9∶006.9514043565.10.191600.40.25.51

11∶007.2313443067.40.181670.30.15.58

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法少50%～80%，利于处理。

3污水处理能力对比

按照原有污水排放标准确定的设计方案等用传

统生物处理工艺，设计出水量小，对出水水质要求较宽松，不需要进行深度处理既可以达到处理要求。

而修订后的新版污水排放标准要求增大设计出水量，而且对出水水质要求大幅提高，传统生物处理工艺已经不能满足要求，必须进行深度处理，而采用MBR工艺法可以直接达到出水要求，结合污水处理设施用地已经确定不能改变的实际情况（大

2

约230m），如果仍然采用传统工艺加上深度处理，则占地面积必然超出可用面积，而选用MBR工艺不存在上述问题（见表2、表3、表4）。

单位：mg/l（pH除外）

2009.12.19

15∶006.9314243567.90.211470.30.15.54

9∶006.9316859478.60.171940.90.26.32

11∶006.9315057176.60.181983.60.46.49

13∶006.9715457673.80.201980.90.16.76

15∶006.9616054974.70.192070.60.26.42

原污水处理装置入口监测结果表

13∶007.0913843064.00.221470.40.15.59

2009.12.18

表3

序号12345

项目pH化学需氧量悬浮物氨氮

分析方法

玻璃电极法（GB6920－86）重铬酸钾法（GB11914－89）重量法（GB11901－89）

原污水处理装置入口监测结果表

检出限序号-10.0-0.02

6789

项目生化需氧量石油类动植物油

单位：mg/l（pH、色度除外）

分析方法

稀释与接种法（GB7488－87）红外光度法（GB/T16488－1996）红外光度法（GB/T16488－1996）

检出限20.10.10.05

纳氏试剂比色法（GB7479－87）阴离子合成洗涤剂亚甲蓝分光光度法（GB7494－87）

磷酸盐（以P计）钼酸铵分光光度法（GB11893－89）0.01

表4

工艺方法生物膜法A2/O法+深度处理

MBR法

处理

水量

(t/d)CODGr120240240

进水

BOD

SS

原设计与修改后设计污水处理能力的对比

出水

氨氮≤40≤80≤80

总磷未考虑≤7≤7

CODGr≤150≤50≤50

BOD≤20≤10≤10

SS≤150≤20≤20

氨氮≤15≤8≤8

总磷未考虑≤0.5≤0.5

占地面积(m2)≈200280140

建设费用元/(m3.d-1)2000~35002000~40002500~5000

处理费用(元/m3)<1.2<2.2<1.5

≤350≤200≤250≤600≤200≤200≤600≤200≤200

注：①该工艺方法是指按照原污水排放标准制定的生物膜法污水处理技术指标；

②按照修改后的污水排放标准在原有工艺基础上增加深度处理后能达到的技术指标。

4结语

综上所述，采用MBR工艺方案完全可以满足

新版污水排放标准的要求。

收稿日期：2010-06-11

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