中水處理工藝介紹及在新農村建設中的應用

時間：2008-06-16 來源： 作者：李向軍

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摘　　要：膜-生物反應器（membrane bioreactor ,MBR）為膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。本文結合一體化膜生物反應器MBR的工藝原理,對MBR中水處理的工藝流程及特點進行了介紹,經對MBR工藝處理后的出水水質分析,指出該工藝應用于住宅小區和新農村建設的中水處理是比較合適的,值得推廣。

Abstract：

關 鍵 字：膜生物反應器;中水;生活廢水;新農村建設

平板膜中有代表性的是日本久保田及東麗兩家公司的產品，分別采用聚乙烯（PE）及聚偏氟乙烯（PVDF）材質。相比較而言，聚偏氟乙烯（PVDF）材質膜組件，通量大、抗污染能力強，使用壽命較其他材質膜型長一倍以上。對比實驗表明：PVDF膜元件的孔徑更小、分布更均勻，因而可以在同等的膜面積下獲得更高的膜通量。出于對系統長期穩定運行的考慮， MBR膜組件選型上推薦使用PVDF材質的產品。

2.3 鼓風曝氣系統

　　采用鼓風機+穿孔管曝氣系統，簡單可靠，管道上設有調節閥來調整膜組件的曝氣強度，以減輕膜污染。

　　2.4 泵

由于出水量不大，因此采用很小的管道泵來進行抽吸，抽吸壓力與膜組件相配，出水流量可以通過流量計直接顯示。通過泵的抽吸得到過濾液，膜表面清洗所需的錯流由空氣攪動產生，曝氣器設置在膜的正下方，混合液隨氣流向上流動，在膜表面產生剪切力，以減少膜的污染。

2.5 反洗

為了維持穩定的膜通量，防止膜堵塞，清洗是必不可少的環節。同時為了使MBR系統正常運行，清洗操作最好在線進行。清洗操作常用的三種方式是曝氣氣泡的沖刷方式、壓力反沖洗方式和在線藥洗方式。第一種方式能耗較大，后兩種可實現自動化，應用較多。

三、相關內容引申：中水處理與回用一體化設備

3.1 如果將膜分離技術與厭氧生物反應器相結合，還可以產生了一種更高效、低能耗、易控制與啟動的新型厭氧生物處理技術—厭氧膜生物反應器。傳統的厭氧生物處理技術希望維護較高的污泥濃度、較短的水力停留時間（HRT）和較長污泥停留時間（SRT），以實現降低投資與運行費用的目的。而在厭氧膜生物發生器中，通過膜的高效截留，不僅解決了厭氧污泥容易從生物反應器流失導致出水水質降低的問題，同時膜分離的作用還體現在對厭氧反應器的構造與處理效果的強化方面。以UASB與膜單元相結合為例，厭氧膜反應器不再需要設計的三相分離器來實現固液氣的分離；而對于兩相厭氧MBR，由于膜分離的作用使產酸反應氣中的產酸菌濃度增加，提高了水解發酵能力，同時膜將大分子有機物截留在產酸反應器中使水解發酵，因此保持較高的酸化率。厭氧膜生物反應器廠用于高濃度有機分水的處理效果，由于生物反應器缺少曝氣，為了使厭氧污泥處于懸浮狀態，處理高濃度有機廢水的厭氧膜生物反應器均采用分體式。

3.2 中水處理與回用一體化設備

現在已開發了用于生活污水處理、中水處理回用的膜-生物反應器膜裝置及凈化槽。凈化槽采用地埋式環氧玻璃外殼，可根據處理水質和水量的變化及其他要求加工成系列產品，適用于對污水進行分散處理。

　　主要特點：

　　3.2.1 小規模廢水處理的最佳設備（玻璃鋼凈化設備）

　　3.2.2 一體化設備，占地面積小，施工簡單

　　3.2.3 用于賓館、飯店、居民區等生活污水處理。

四、工程實例

我院06年承擔了北京西部門頭溝區雁翅鎮太子墓村的新農村規劃設計，全村共175戶，475人。村內居民住宅院落較為松散，村莊南側為109國道，道路南邊為永定河。

村莊北高南低，坡向109國道。參考北京市水務局在《2006年新農村污水治理工作方案》（征求意見稿）中提供的技術方案，污水處理采用集中處理模式。污水集中處理方式有兩種：第一種是建傳統的污水處理站，污水處理后回用至村莊綠化和戶內沖廁；或處理達標后排放至永定河內。第二種是在河邊建濕地氧化塘。

第一種方案一次性投資較大，但節約用地；第二種方案的特點是自然處理污水，一次投資較小，工藝簡單，但用地較大，對周圍環境影響較大。太子墓村按北京市衛生村的標準在住戶衛生間做三格式化糞池，采用三格式物化處理法。利用第三格滲透土壤排水。廚房和洗衣廢水通過增加的埋地管道排入污水處理裝置。最后根據村莊的實際情況，修建污水處理設施，處理后暫不回用，予留回用設備位置和電量。設計中人均污水排放量按80升/人日計算。未來修建污水管線連接衛生間，將家庭生活雜用水及化糞池末端的污水接入污水管道。預測污水量近期為40m³／d左右，遠期為60m³／d左右。由于村莊東西方向較長，而且村中有南北向的排洪溝，因此因地制宜規劃在村內南側建四座小型中水處理與回用一體化設備，未來可將各戶化糞池的出水進行統一處理，全村污水采取二級處理后達標排放。地埋式中水處理與回用一體化設備設置在地下，地表覆土作綠化。

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