根據(jù)2000年《中國環(huán)境狀況公報(bào)》公布，我國屬于世界上l3個(gè)貧水國之一，隨著可利用水資源的逐漸減少，生活污水和生活雜用水成了極具潛力的可利用水資源。對于回用水，以往工藝采用的傳統(tǒng)生物處理與混凝、沉淀、過濾、吸附、消毒相結(jié)合的方法已不合時(shí)宜，而膜生物反應(yīng)器組合工藝在水處理中的應(yīng)用格外引人注意。天津大學(xué)中水回用示范項(xiàng)目，在學(xué)生公寓內(nèi)安裝了一套生產(chǎn)規(guī)模的生物接觸氧化與膜生物反應(yīng)器相結(jié)合的處理系統(tǒng)，于2002年7月開始運(yùn)行至今，將洗浴廢水處理后回用于沖廁。

1主要設(shè)計(jì)參數(shù)

(1)廢水來源及水質(zhì)：廢水主要是天津大學(xué)第52和53學(xué)生公寓排放的洗浴廢水，其水質(zhì)水量比較穩(wěn)定，污染程度較輕。
(2)設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)水量為120m3/d，廢水水質(zhì)及中水回用標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2工藝流程

生物接觸氧化和膜生物反應(yīng)器結(jié)合的中水處理工藝流程見圖1。

整個(gè)處理系統(tǒng)包括以下幾個(gè)部分：

(1)進(jìn)水系統(tǒng)。來水經(jīng)格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池，由潛污泵提升經(jīng)毛發(fā)過濾器進(jìn)入反應(yīng)器。潛污泵的啟停由反應(yīng)器中的高低水位控制，當(dāng)調(diào)節(jié)池的水位在超低水位時(shí)，自動關(guān)閉潛污泵。
(2)反應(yīng)系統(tǒng)。反應(yīng)器分為前后兩部分，前部為生物接觸氧化反應(yīng)器，后部為膜生物反應(yīng)器。
(3)出水系統(tǒng)。通過泵的抽吸或重力出水，由電磁閥控制出水時(shí)間，在正常情況下，采用間歇出水方式，出水12min，停止3min。當(dāng)反應(yīng)器的水位到達(dá)超低水位或中水池水位達(dá)到高水位時(shí)，反應(yīng)器停止出水。
(4)送水系統(tǒng)。反應(yīng)器的出水經(jīng)加氯消毒后進(jìn)人中水池，由變頻泵送入管網(wǎng)用于沖廁。當(dāng)中水池水位到達(dá)超低水位時(shí)，自來水自動進(jìn)行補(bǔ)給使中水系統(tǒng)能正常工作。

3主要構(gòu)筑物、設(shè)備及工藝參數(shù)

調(diào)節(jié)池：有效容積40m3；反應(yīng)池：有效容積30m3，HRT為6h，氣水比為40：1；加氯槽：有效容積0.8m3；中水池：有效容積40m3；變頻供水泵：德國LO公司生產(chǎn)，聊U52-20-4-3，1用1備；鼓風(fēng)機(jī)：SSR-100三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)，1用1備；膜組件：外壓式PP中空纖維膜。

4設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(1)膜組件的截留作用可使反應(yīng)器內(nèi)保持較高的生物量，提高生物處理效率。同時(shí)膜生物反應(yīng)器可以控制較長的SRT，使世代周期較長的硝化菌得以富集，使其具有脫氮的效果。當(dāng)MLSS濃度較高時(shí)，在傳統(tǒng)活性污泥法中將導(dǎo)致污泥膨脹，使處理效果變壞甚至失效。而膜生物反應(yīng)器，不會出現(xiàn)污泥膨脹，并且不必考慮污泥的沉降性能。即使MLSS達(dá)到8000～15000mg/L，仍然可以正常運(yùn)行，經(jīng)膜分離的出水也可以得到較好的水質(zhì)。
(2)將生物接觸氧化池和膜生物反應(yīng)池組合在一起，可提高整個(gè)處理設(shè)施的耐沖擊負(fù)荷，使其更能適應(yīng)不同時(shí)段的水質(zhì)水量變化。前部的生物接觸氧化降低了膜生物反應(yīng)器的負(fù)荷，相應(yīng)延長了膜的清洗周期。
(3)反應(yīng)器的兩部分都裝有曝氣系統(tǒng)，分別采用微孔曝氣和散流曝氣，微孔曝氣使接觸氧化能有足夠的溶解氧供給，而散流曝氣則可提供膜生物反應(yīng)器良好的水力條件，加劇了膜周圍水體的循環(huán)和空氣對膜面的剪切作用，能使膜系統(tǒng)長期正常穩(wěn)定運(yùn)行。
(4)膜組件提高反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度和容積負(fù)荷，減小了生物反應(yīng)器的體積，同時(shí)取代了二沉池且無需污泥回流系統(tǒng)，設(shè)備緊湊。由于反應(yīng)器設(shè)在室內(nèi)，不存在生物反應(yīng)的溫度限制。
(5)整個(gè)工藝采用PLC自動控制系統(tǒng)，便于運(yùn)行管理。

5處理效果

(1)對SS的去除情況。試驗(yàn)表明，大多數(shù)情況下膜生物反應(yīng)器的出水SS接近0，只有當(dāng)廢水SS較高時(shí)，才有少量微小的顆粒透過膜。因此，工藝對SS
的去除是非常有效的，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。
(2)對有機(jī)物的去除情況。試驗(yàn)階段，原水水質(zhì)變化較大，COD在141.12～343.44mg/L，經(jīng)膜生物反應(yīng)器處理后的出水COD都<50mg/L，達(dá)到城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

(3)對氨氮的去除情況。盡管試驗(yàn)期間氣溫較低，但是當(dāng)進(jìn)水氨氮為l0-15mg/L時(shí)，出水氨氮為5～7mg/L，優(yōu)于國家雜用水標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)結(jié)果說明，該工藝對氨氮有一定的去除效果。

6 技經(jīng)指標(biāo)及處理成本

技經(jīng)指標(biāo)：(1)占地面積30m2(含儲藥間)；(2)水回用率>95%；(3)鼓風(fēng)機(jī)功率5.5kW，潛污泵功率1.1kW，變頻供水泵功率3.0kW。
處理費(fèi)用估算：(1)定員3人，工資l3元(d•人)，人工費(fèi)為0.33元/m；(2)次氯酸鈉投加質(zhì)量濃度為10叫，藥劑價(jià)格8元/kg，則藥劑費(fèi)為0.08元/m3；(3)按0.5元/(kW.h)計(jì)，則電耗為0.96元/m。由此算得，處理費(fèi)用為1.44元/m3(不含折舊)。

7 結(jié)論

(1)針對洗浴廢水的水質(zhì)，采用生物接觸氧化和膜生物反應(yīng)器相結(jié)合的處理工藝，可使出水達(dá)到并優(yōu)于《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》
(GB/T1892-2002)。
(2)生物接觸氧化和膜生物反應(yīng)器的組合工藝，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，適應(yīng)性廣。
(3)用膜組件代替沉淀池實(shí)現(xiàn)泥水分離，使反應(yīng)池內(nèi)充氧條件好，單位容積微生物量大，具有容積負(fù)荷高、不會出現(xiàn)污泥膨脹、出水穩(wěn)定、占地面積少以及維護(hù)管理方便等優(yōu)點(diǎn)。
 

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