3AMBR工藝在污水資源和城市水環(huán)境治理中的應用
來源：中國環(huán)保產(chǎn)業(yè) 閱讀：3247 更新時間：2010-02-27 10:42北京碧水源科技股份有限公司是專業(yè)從事污水資源化膜生物反應器技術的設備制造、整體技術解決方案與技術服務的高科技公司，注冊資本1.1億元，是中國膜生物反應器技術大規(guī)模工業(yè)化應用的先行者。公司以膜生物反應器（MBR）為核心的污水資源化技術居國際領先水平，其技術和產(chǎn)品先后在奧運水環(huán)境、國家大劇院、太湖流域治理、南水北調(diào)水源保護等具有影響力工程中得到應用。自2002年以來，碧水源公司在北京市先后完成了數(shù)百項MBR污水處理工程。企業(yè)規(guī)模在近幾年得到飛速發(fā)展，近三年業(yè)務收入以每年100%的速度迅猛增長，從2005年銷售收入4000萬元、凈利潤440萬元，到2007年銷售收入25000萬元、凈利潤7056萬元，成為了我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)和世界MBR技術的領軍企業(yè)。
3AMBR技術經(jīng)過近五年的發(fā)展和完善，在北京、江蘇、云南、河北、山東、湖南、廣西等省市的重點水環(huán)境治理中都發(fā)揮了重要的作用。在農(nóng)村小型污水處理、小城鎮(zhèn)污水處理與回用工程、大型城市污水處理廠工程等得到實際應用。到目前為止，應用工程數(shù)量超過1000處，大型工程在10座以上，中小型工程近千處。
1 3AMBR技術特點及運行效果
強化除磷脫氮膜生物反應器工藝（3AMBR工藝，Anoxic Anaerobic Aerobic -MBR 工藝）是將膜生物反應器技術與傳統(tǒng)的厭氧、缺氧、好氧工藝結合的新工藝，使MBR工藝的突出特點與生物除磷脫氮過程相互促進，使整個系統(tǒng)除磷脫氮和去除有機物的效率達到最大化效果。3AMBR技術典型工藝流程見下圖。
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1.1 技術特點
（1）工藝技術特點
1）采用前置缺氧-厭氧-后缺氧-好氧流程及進水、回流配水技術，實現(xiàn)除磷脫氮效率同時提高；
2）充分提高膜反應池高濃度活性污泥，促進形成優(yōu)勢硝化菌群落，提高硝化效率，使氨氮去除徹底；
3）通過自動控制，優(yōu)化膜生物反應器排泥時間，合理控制泥齡，提高系統(tǒng)內(nèi)生長緩慢硝化菌、反硝化菌和其他專性生化菌的濃度，提高有機物和除磷脫氮的效果；
4）實現(xiàn)好氧排泥，避免磷的二次釋放，提高磷去除率。
（2）設備技術特點
1）系統(tǒng)采用脈沖曝氣技術，可提高氧氣利用率，降低運行能耗；
2）系統(tǒng)采用均勻集水技術，結合負壓集水系統(tǒng)，有效降低了膜污染；
3）系統(tǒng)采用循環(huán)型CIP清洗系統(tǒng)技術，可顯著提高清洗效率，減少藥劑使用量；
4）優(yōu)化膜反應組器結構，可形成良好的膜池水力循環(huán)條件，進一步降低能耗。
1.2 運行效果
（1）除磷效果
對一般市政污水而言（TP<3mg/L），采用3AMBR工藝生物除磷后可實現(xiàn)國家一級A的磷要求標準（TP<0.5mg/L），如果輔以化學除磷，則可實現(xiàn)國家三類地表水的磷標準（TP<0.2mg/L），這對于控制水體富營養(yǎng)化，控制藻類爆發(fā)的關鍵因素磷的含量具有重大意義。
（2）脫氮效果
實際工程驗證數(shù)據(jù)顯示，3AMBR工藝系統(tǒng)的硝化作用可達到93％以上，比傳統(tǒng)工藝大大提高（約20％），反硝化作用亦可實現(xiàn)70％以上，達到15mg/L，比傳統(tǒng)工藝提高約20％。
2 3AMBR與傳統(tǒng)工藝的對比
以6萬m3/d規(guī)模為例與傳統(tǒng)污水三級深度處理工藝進行經(jīng)濟性能比較，結果見下表。
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3 3AMBR工藝在北京市的推廣應用
3AMBR工藝在北京市的水環(huán)境治理取得了顯著成效，這要得益于北京市采取了切實可行的治水措施和新技術的推廣應用。
（1）以污水資源化為指導方針，利用新技術加快城鎮(zhèn)污水資源化工程設施建設，實施節(jié)能減排發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟
北京市在規(guī)劃建設14座大型污水處理廠。已經(jīng)建成高碑店等9座污水處理廠，正在抓緊建設5座污水處理廠。同時，在郊區(qū)衛(wèi)星城已建成14座中型污水處理廠。2006年全市處理污水9.62億m3。其中：城八區(qū)污水處理率90%，處理污水7.8億m3，郊區(qū)衛(wèi)星城污水處理率70%，處理污水1.4億m3。新建污水處理廠中，以再生水標準為目標的占大部分，到2007年，北京市采用技術先進的3AMBR工藝完成包括密云再生水廠、懷柔廟城再生水廠、平谷再生水廠、門頭溝再生水廠、溫榆河水質(zhì)凈化廠、北小河污水廠等在內(nèi)的多座再生水廠建設。已建污水處理廠也正在逐步升級改造，再生水供應能力將進一步提高，再生水回用率將達到50%。
（2）點源治理和面源治理相結合，加大對河道排污口的治理力度
對于分散的面源污水排放物點，從2001年到2007年，北京建設小型污水處理（CWT）設施達1500多處，在污水口就地建設一些污水就地回用設施，就地凈化，減少分散點源對河道自然凈化能力的沖擊，恢復生物多樣性。有效控制了旅游餐飲點、農(nóng)家樂、村莊、小型企事業(yè)單位等分散污染源對河流的污染。CWT在治理分散點源中發(fā)揮了重要作用。
（3）構筑生態(tài)修復、生態(tài)治理、生態(tài)保護三道防線
以水源保護和水源生態(tài)建設為中心，在郊區(qū)重要的水源地，構筑了生態(tài)修復、生態(tài)治理和生態(tài)保護三道防線，改變了過去傳統(tǒng)上的治理模式，先后治理了300多條小流域，建設了300多處CWT污水處理設施，目前這些小流域在保護水源、保護城市河道水環(huán)境方面都起到了非常好的作用。所謂三道防線是在河流、湖泊、水庫周圍，以小流域為單位，構筑生態(tài)修復、生態(tài)治理和生態(tài)保護三道水質(zhì)保護防線，防止河流污染。CWT小型智能化設備在三道防線建設中起到實現(xiàn)污水就地處理、就地回用，減少河流污染的作用。
4 3AMBR的典型應用工程介紹
4.1 密云再生水廠工程
密云是北京最重要的水源保護地，密云再生水廠的建成，解決了污水處理廠長期以來排放不達標的問題，解除了對水源八廠地下水資源的污染威脅，同時每年為密云縣提供1600萬噸再生水，大大改善了潮白河的水環(huán)境。密云再生水廠采用了當今世界上最先進的污水處理技術—MBR技術。是目前為止我國第一個規(guī)模最大的采用MBR技術的高品質(zhì)再生水工程項目。密云再生水廠的建成，體現(xiàn)了我國MBR的應用規(guī)模、工藝先進性、再生水品質(zhì)達到了國際領先水平，標志著我國的污水處理和資源化技術已經(jīng)走在世界前列，為我國水污染防治和緩解水資源短缺帶來了里程碑式的影響。
主要技術指標：設計規(guī)模：日產(chǎn)再生水4.5萬噸；設計工藝：膜生物反應器（MBR）工藝；進水水質(zhì)：生活污水和工業(yè)污水；設計出水水質(zhì)：城市污水再生利用觀賞性景觀環(huán)境用水標準和一級A標準；再生水用途：潮白河道景觀補充水；居民區(qū)沖廁、洗車、綠化；市政清洗用水；部分工業(yè)用水。
4.2 懷柔再生水廠工程
懷柔區(qū)是北京最重要的兩個飲用水源保護地之一，懷柔污水處理廠建于2005年，原工藝為氧化溝工藝。由于處理出水排入潮白河，根據(jù)北京市排放標準的要求，應滿足一級A標準。氧化溝工藝設計標準為二級排放標準，不能滿足要求。2007年，北京市對其進行改造。在原日處理1.5萬噸舊氧化溝設施的基礎上進行增量提標。采用3AMBR技術進行改造，在原設施基礎上改造成日處理3.5萬噸的再生水廠，出水標準由一級B提高到一級A標準。
主要技術指標：設計規(guī)模：日產(chǎn)再生水3.5萬噸；設計工藝：3AMBR工藝；進水水質(zhì)：生活污水和工業(yè)污水；設計出水水質(zhì)：城市污水再生利用觀賞性景觀環(huán)境用水標準和一級A標準；再生水用途：潮白河道景觀補充水；居民區(qū)沖廁、洗車、綠化；市政清洗用水；部分工業(yè)用水。
4.3 引溫濟潮調(diào)水工程
引溫濟潮工程是北京市為順義奧運水上運動中心周邊水環(huán)境提供景觀水的污水資源化工程。受納水體為潮白河。由于水體上游為水源九廠水源地，東面相接奧運水上運動中心，西面為順義新城，對工程的水質(zhì)標準要求主要指標達到III類水標準（總氮要求為飲用水源標準）。到目前為止，是中國水質(zhì)標準要求最高的污水資源化工程。工程采用3AMBR工藝，是目前世界上最大的MBR工程。
主要技術指標：設計規(guī)模：日產(chǎn)再生水10萬噸；設計工藝：3AMBR工藝；進水水質(zhì)：污染河道水；設計出水水質(zhì)：地表水環(huán)境質(zhì)量III類水標準；再生水用途：潮白河道景觀補充水。
4.4 應用于分散污染源治理
CWT在北京市分散污染源治理中發(fā)揮了重要的作用，目前正在運行的設備有1500多處。
（1）北京懷柔官地村污水處理工程
工程實施地點基本情況：上官地村農(nóng)戶35戶，106口人，旅游接待人數(shù)500人，村內(nèi)生活污水通過污水管線收集到污水處理裝置CWT，處理后出水達標排放或作為環(huán)境景觀用水、灌溉用水和再生水使用。
工程處理規(guī)模：污水處理總量30噸/日；服務人數(shù)：47戶，144口人，每年接待旅游人數(shù)1300人；設備規(guī)格：上官地：CWT-M-30，1套。
處理效果：出水水質(zhì)達到再生雜用水標準（GB/T 18920-2002）、國家一級排放標準（GB 8978-1996），可用于農(nóng)業(yè)灌溉、綠化和沖廁等。
運行費用：含折舊0.52元/噸水，不含折舊0.31元/噸水。
（2）北京懷柔甘澗峪民俗村污水治理工程
甘澗峪地處懷柔鎮(zhèn)紅螺山西側，屬于甘澗峪生態(tài)清潔小流域。甘澗峪居民共150人，對舊村進行改造，使用一套智能化小型生活污水處理系統(tǒng)，附近農(nóng)戶的生活污水通過管道匯集到這里后被集中處理。周圍的地里建起了微噴灌設施，經(jīng)過處理后的中水被重新利用，澆灌樹木和花草。
工程處理規(guī)模：污水處理總量15噸/日；服務人數(shù)150人；每處理1噸水的費用為0.53元。
5 總結
膜生物反應器3AMBR工藝在城市生活污水處理行業(yè)中的成功使用，處理后出水水質(zhì)達回用標準，在緩解我國城市水資源短缺和維護城市水環(huán)境清潔方面走出了新路子。
