氧化溝/MBＲ一體化裝置在村鎮(zhèn)污水處理中的應用

天津市眾邁環(huán)保設備科技有限公司位于環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟中心——天津。本公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售水處理設備、環(huán)保凈化設備于一體的綜合生產(chǎn)型企業(yè)。設備在銷往全國各地的同時也出口多個國家并得到客戶的*好評！

公司主營產(chǎn)品有：含油污染物超凈處理裝置、地埋式一體化污水處理設備、溶氣式氣浮機、醫(yī)用污水處理設備、板框壓濾機、二氧化氯發(fā)生器、飲用水消毒設備加藥裝置等各種環(huán)保產(chǎn)品。

目前公司的污水處理設備在飲用水、市政污水、醫(yī)院污水、生活污水、機場污水、高速公路污水、景區(qū)污水、食品廠、工業(yè)循環(huán)冷卻水、中水回用等不同領域得到廣泛應用。

公司擁有一批優(yōu)秀的科研技術及管理專業(yè)人才，可以針對同不客戶的要求，提供不同的解決方案。可以向客戶提供優(yōu)質(zhì)的成品，也可以按照客戶的需求，定制*設備。本公司具有系統(tǒng)設計，工程實施，售后服務等一站式服務。

天津市眾邁環(huán)保設備科技有限公司本著“科技興企、人才興企”經(jīng)營理念和“質(zhì)量為先、誠信為本”的企業(yè)宗旨，服務于社會，回報于社會，盡心盡力做好環(huán)保事業(yè)。

氧化溝/MBＲ一體化裝置在村鎮(zhèn)污水處理中的應用

采用氧化溝/MBＲ 一體化裝置處理某村鎮(zhèn)生活污水( 100 m3 /d) ，考察了其約 3 個月的連續(xù)運行效果。結(jié)果表明，在進水 COD、BOD5、NH +4 － N、TN、TP 濃度分別為( 345. 5 ± 25． 2) 、 ( 212. 6 ± 21. 4) 、( 28. 9 ± 3. 4) 、( 44. 1 ± 4. 3) 、( 4. 5 ± 0. 7) mg /L 的條件下，該裝置對上述指標的去除率分別為 88. 2% ～ 95. 7% 、95. 4% ～ 98. 7% 、81. 7% ～ 94. 4% 、78. 1% ～ 90. 3% 和 80. 0% ～ 87. 8% ，出水中除了 TP 濃度僅能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》( GB 18918—2002) 的一級 B 標準外，其他指標均能穩(wěn)定達到一級 A 標準。通過向膜池內(nèi)投加 FeSO4 或聚合氯化鋁( PAC)進行化學輔助除磷，出水 TP 濃度均可達到一級 A 標準，但 FeSO4 的除磷效果更佳。

由于我國村鎮(zhèn)污水的特殊性，受限于傳統(tǒng)處理技術( 如絮凝沉淀、CAST、A2 /O 等工藝) 運行管理復雜、缺乏專業(yè)技術人員運行維護、TN 和 TP 去除率較低等問題，傳統(tǒng)污水處理技術不適合在村鎮(zhèn)污水處理中推廣應用。膜生物反應器( MBＲ) 是膜分離技術與傳統(tǒng)活性污泥法有機結(jié)合而成的新型污水處理工藝，具有占地面積小、出水水質(zhì)好、產(chǎn)泥率低等特點，在污水處理及回用中發(fā)揮著越來越重要的作用。但要達到脫氮除磷的目的，將 MBＲ 與其他工藝相組合運用于村鎮(zhèn)污水處理工程實踐中不失為一種好方法，如 A/O—MBＲ 工藝、UCT—MBＲ 工藝、 A/A/O—MBＲ 工藝等。鑒于此，筆者將氧化溝與MBＲ 工藝相結(jié)合，構建了一種新型的一體化村鎮(zhèn)污水處理裝置，并將其用于處理大理某村鎮(zhèn)生活污水( 規(guī)模為 100 m3 /d) ，研究了該裝置的運行效果，以期為村鎮(zhèn)污水處理技術的工程實踐提供參考。 

1 試驗裝置與方法

氧化溝/MBＲ 一體化村鎮(zhèn)污水處理裝置建于大理某村鎮(zhèn)，見圖 1。裝置處理規(guī)模為 100 m3 /d，水力停留時間( HＲT) 為 13． 62 h，其中氧化溝和 MBＲ 的 HＲT 分別為 11． 28、2． 34 h，污泥停留時間為 30 d。

選用親水性聚偏氟乙烯( PVDF) 中空纖維簾式膜組件( EF 系列) ，平均膜孔徑為 0． 2 μm。該裝置的進水為村鎮(zhèn)生活污水，其 COD、BOD5、 TN、NH +4 － N、TP 濃 度 分 別 為 ( 345． 5 ± 25． 2 ) 、 ( 212. 6 ± 21. 4 ) 、( 44． 1 ± 4． 3 ) 、( 28. 9 ± 3. 4 ) 和 ( 4. 5 ± 0. 7) mg /L。所有水質(zhì)指標均采用國家標準方法進行測定。 

2 結(jié)果與討論

2. 1 對有機物的去除效果

污水的可生化性通常用 BOD5 /COD 來表示，一般認為 BOD5 /COD ＞ 0． 3 表示污水的可生化性良好。在試驗裝置穩(wěn)定運行階段，污水的 BOD5 /COD平均值為 0． 62，具有良好的可生化性。試驗期間裝置對 COD 和 BOD5 的去除效果見圖 2。可知，氧化溝/MBＲ 一體化裝置對 COD 和 BOD5 的去除效果良好。氧化溝的出水 COD 濃度在 62． 2 ～ 98． 1 mg /L之間，MBＲ 的出水 COD 濃度在 16． 1 ～ 39． 6 mg /L之間，氧化溝對 COD 的去除率為 71． 4% ～ 82． 3% ，一體化裝置對 COD 的去除率為 88． 2% ～ 95． 7% 。

另外，氧化溝和 MBＲ 出水 BOD5 濃度分別為 21． 3 ～ 51． 2、2． 1 ～ 9． 9 mg /L，氧化溝對 BOD5 的去除率為77． 4% ～ 88． 9% ，一體化裝置對 BOD5 的去除率為95． 4% ～ 98． 7% 。當裝置運行至第 30 和 60 天進行排泥時，雖然氧化溝對 COD 和 BOD5 的去除效果有所下降，但是 MBＲ 池超高的活性污泥濃度，保證了該裝置的出水 COD 和 BOD5 濃度穩(wěn)定優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》( GB 18918—2002) 的一級 A 標準。

2. 2 對氮的去除效果

試驗期間裝置對 NH +4 － N 和 TN 的去除效果如圖 3 所示?？芍趸瘻?MBＲ 一體化裝置具有良好的脫氮效果，出水 TN 和 NH +4 － N 濃度可穩(wěn)定達到一級 A 標準。氧化溝和 MBＲ 的出水 NH +4 － N 濃度分別為 4． 3 ～ 9． 7、1． 6 ～ 4． 6 mg /L，出水 TN 濃度分別為 9． 3 ～ 17. 3、3． 5 ～ 10． 4 mg /L，氧化溝對氨氮和 TN 的去除率分別為 68. 1% ～ 83. 8% 、64. 5% ～ 74. 3% ，裝置對 NH +4 － N 和 TN 的去除率分別為81. 7% ～ 94. 4% 、78. 1% ～ 90. 3% 。當污泥外排時，雖然氧化溝和 MBＲ 對 NH +4 － N 和 TN 的去除效果均有所下降，但裝置出水 NH +4 － N 和 TN 濃度仍能穩(wěn)定在一級 A 標準限值以下。

通常認為 BOD5 /TN 值 ＞ 4 代表污水中有足夠的碳源來進行反硝化作用。本研究進水 BOD5 /TN平均值為 4． 9，滿足反硝化所需碳源。水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果顯示，氧化溝是主要的脫氮單元，氧化溝好氧段的硝化液以及 MBＲ 池回流液中富含大量硝酸根和亞硝酸根的硝化液，可以在氧化溝的缺氧段進行反硝化反應。MBＲ 池也具有部分脫氮的作用，一種可能是因為超高的活性污泥濃度使得底部的污泥溶解氧含量較低，具有發(fā)生同步硝化反硝化的條件，F(xiàn)u 等人的研究也表明，在低氧條件下好氧區(qū)也具備發(fā)生同步硝化反硝化的條件; 另外也可能是由于 MBＲ高效的截留作用使得污水中顆粒態(tài)和膠體態(tài)的 TN被膜絲截留所致。

2. 3 對 TP 的去除效果

試驗期間裝置對 TP 的去除效果

可知，在進水 TP 濃度為( 4． 5 ± 0． 7) mg /L 的條件下，氧化溝出水 TP 濃度為 2． 3 ～ 3． 6 mg /L，MBＲ 出 水 TP 濃度為 0． 5 ～ 1． 2 mg /L，氧化溝對 TP 的去除率為 31. 0% ～ 35. 7% ，一體化裝置對 TP 的去除率為 80. 0% ～ 87. 8% 。通常認為 BOD5 /TP 值 ＞ 17 代表污水中有足夠的碳源來進行生物除磷作用。本研究進水 BOD5 /TP 平均值為 48. 7，滿足生物除磷所需的碳源。雖然在該一體化裝置中并沒有設置厭氧段，但在氧化溝和 MBＲ 池中均發(fā)生了生物除磷作用，這種現(xiàn)象在很多研究中也得到了證實。與氧化溝相比，MBＲ 對 TP 的去除效果更好，除了聚磷菌的好氧吸磷作用外，MBＲ 池高效的截留作用也使得污水中顆粒態(tài)和膠體態(tài)的 TP 被膜絲截留而去除。總體而言，一體化裝置的出水 TP 濃度可以穩(wěn)定達到一級 B 標準，但不能穩(wěn)定達到一級 A 標準，需投加化學藥劑輔助除磷。

試驗中選擇了兩種藥劑即 FeSO4 和聚合氯化鋁( PAC) 分別進行化學除磷，藥劑投加系數(shù)取 1． 5，實際投藥量為 8． 5 ～ 15 mg /L，投藥點為膜池。水質(zhì)檢測結(jié)果顯示，投加 FeSO4 后，裝置對 TP 的去除率為92． 9% ～ 97． 4% ; 而投加 PAC 后，裝置對 TP 的去除率為 89． 7% ～ 94． 7% ，說明 FeSO4 的除磷效果較PAC 要好。當投加 FeSO4 時，裝置出水 TP 平均濃度為 0． 2 mg /L，明顯優(yōu)于一級 A 標準。