您要查看的信息不存在或者还未通过审批！工业技术；２０１２ＮＯ．０１；科技资讯；Ａ／Ｏ―ＭＢＲ工艺在生活污水处理中的应用①；胡瑜郭军王振；（武汉市政工程设计研究院有限责任公司武汉４３００；摘要:将常规的厌氧/好氧(A/O)工艺与MBR膜；随着水资源的紧缺和人们环保意识的增强,污水再生利；将生物膜法与常用的A/O污水处理脱氮工艺结合起来；质优异,操作运行简单,污泥产率低,占地面积小等特；１Ａ／Ｏ－Ｍ
工　业　技　术
２０１２　　ＮＯ．０１
Ａ／Ｏ―ＭＢＲ工艺在生活污水处理中的应用①
胡瑜　　郭军　　王振
（武汉市政工程设计研究院有限责任公司　　武汉　　４３００１５）
摘　要:将常规的厌氧/好氧(A/O)工艺与MBR膜生物反应器结合,取长补短,用于处理生活污水是目前一个重要的发展方向。文章阐述了A/O-MBR组合工艺及其一体化A/O生物膜反应器在我国生活污水处理中的研究和应用情况,为我国新农村生活污水处理提供借鉴。关键词:A/O
污水处理中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:12)01(a)-0113-02
随着水资源的紧缺和人们环保意识的增强,污水再生利用是解决水资源短缺和水环境污染问题的重要策略之一。厌氧/好氧(A/O)工艺是在普通的活性污泥法基础上研究开发的,该工艺具有适应能力强,耐冲击负荷高,在去除有机物的同时可以取得良好的脱氮效果。膜生物反应器是由膜分离技术与污水处理工程中的生物反应器相结合组成的反应系统,它综合了膜分离技术与生物处理技术的优点,用超、微滤膜组件取代传统的活性污泥法的二沉池和常规过滤单元,使水力停留时间和泥龄完全分离。其高效的固液分离能力使出水水质良好,悬浮物和浊度接近于零,并可截留大肠杆菌等生物性污染物,处理后出水可直接回用,特别适合于中水回用处理。
将生物膜法与常用的A/O污水处理脱氮工艺结合起来即形成A/O生物膜反应器,该复合工艺将生物膜工艺与活性污泥工艺有机地融合起来,综合了活性污泥法和生物膜法两者的优点,长泥龄的生物膜为生长缓慢的硝化菌提供了非常有利的生存环境,可以有效地提高硝化效果,出水水
质优异,操作运行简单,污泥产率低,占地面积小等特点,使其应用范围和规模不断扩大。
１　　Ａ／Ｏ－ＭＢＲ组合工艺
由膜分离技术和生物反应器相结合形成的生物化学反应系统――膜生物反应器,在水处理中的应用及其研究备受人们的关注。刘国洋和李勇根据传统脱氮除磷工艺――好氧硝化缺氧反硝化原理,设计并制作了一种分置式A/O膜生物反应器,并且对其曝气方式进行合理改进,利用射流曝气强大的复氧能力和混合能力,使好氧区的泥水能更加均匀地混合以及能提供充足的氧气。并就其对生活污水中污染物的去除效果及其机制进行了试验研究,结果表明,该改进后的膜生物反应器在连续运行60天内,系统不排泥,水力停留时间为16h时,对COD、总氮、氨氮有良好的去除效果,平均去除率分别达到94%,70.7%,98.4%,出水CODcr、总氮、氨氮浓度分别在50mg/L,15mg/L,1mg/L以下[1]。也有研究者将A/O工艺与MBR工艺有机组合,并在A/O工艺
中引入纤毛填料处理小区低碳氮比、高氨氮生活污水。运行结果表明在A/O工艺中引入纤毛填料,强化了组合工艺去除有机物及氨氮的效果,缓解了膜组件污染;根据进水负荷和温度变化,优化了工艺运行参数ρ(MLSS)和混合液回流比,系统稳定运行期间的HRT为6.7h～11.9h,膜通量为11～20L/(m.h);处理系统对BOD5,CODcr,氨氮及SS的平均去除率分别达97.4%,87.2%,97.5%和100%,处理水ρ(BOD)≤6mg/L,ρ(COD)≤40mg/L,ρ(氨氮)≤5mg/L;由于碳源缺乏,组合工艺对TN和TP去除率较低,分别为28.5%和26.8%,但处理水中的TN和TP以硝态氮和溶解性磷酸盐为主,是植物吸收氮源和磷源的主要形式,因此对符合再生水水源要求的处理水可作为城市绿化及农田灌溉用水回用,不仅可补充植物与作物生长必需的氮磷营养元素,而且为城市生活污水资源化提供了一条有效途径[2]。李红瑛等针对传统活性污泥法处理低浓度生活污水难度大的问题,采用缺氧一好氧活性污泥法与膜生物反应器组合处理该类污水,考察了其对有机物和氨氮的处理效果,在无排泥的情况下,系统连续运行近100d,出水水质稳定[3]。
２　　一体化Ａ／Ｏ生物膜反应器
采用一体化A/O膜生物反应器处理生活污水,是目前一个重要的发展方向。王燕采用试验规模的缺氧-好氧一体式膜生物反应器(A/O)对生活污水处理回用进行了试验研究,试验结果表明,该工艺处理效果优良,系统对COD、NH3-N的平均去除率分别为94.7%、99.08%,膜分离截留对COD的去除起到了决定性作用,生物对NH3-N的去除占主要作用,膜本身对NH3-N的去除直接作用不大,出水COD、NH3-N的浓度分别为16.02mg/L和0.35mg/L,出水水质优于城市杂用水水质标准(GB/T )和河道景观环境用水水质标准(GB/T),该系统运行稳定,具有较强的抗冲击负荷能力[4]。工艺的污泥排放量趋于零,膜可以在线反冲洗,用化学方法清洗可以得到很好的恢复。李雅婕将A/O工艺与膜生物反应器有机结合,设计成新型一体式膜生物反应器,研究其处理化粪池污水的效果,分析反应器各区间(缺氧区、好氧区、沉淀池、膜室)的污染物去除效能,研究
图１　一体化Ａ／Ｏ生物膜反应器（引自蒋展鹏等２００２）
Ｆｉｇ．２　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅ　Ａ／Ｏ　Ｂｉｏｆｉｌｍ　Ｒｅａｃｔｏｒ
①作者简介:胡瑜(1980-),男,本科,工程师,主要从事市政给排水工程
　科技资讯　ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ113
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积比为0.7时,TN去除效果较为理想,运行期间,系统对COD、NH3-N、TN具有较高的去除效力,平均去除率分别为93.7%、92.0%、78.2%,出水浓度满足相应标准要求[9]。而立式A/O-MBR所需占地面积小于其他工艺,具备将其投入工程应用的潜质。蒋展鹏等根据缺氧/好氧工艺原理设计了升流式一体化A/O生物膜反应器,将缺氧、好氧段组成一个整体,采用生物膜法使生活污水以升流方式流经两个反应区,将缺氧区厌氧微生物对污水中有机物的降解控制在酸化阶段,产生于缺氧段的发酵产物经好氧段微生物进一步分解、转化以达到去除原水中污染物的目的。并用该反应器对清华大学学生宿舍区生活污水的处理效果和运行参数进行了试验。结果表明,当缺氧区HRT为5h、好氧区HRT为3h时对COD的去除率&80%(大部分接近90%),对SS去除率&95%;维持反应器内适宜的碱度可获得良好而稳定的脱氮效果;剩余污泥少,无需频繁排泥[10]。该工艺结构紧凑、占地小、处理成本较低,并且耐有机物冲击负荷较高,工作稳定简单、运行管理容易,还可以根据不同需要调整运行方式,适应性强。姜苏等根据传统的生物脱氮原理设计并制作了一体化A/O生物膜反应器,应用其处理生活污水的试验结果表明,可在反应器内同时获得好氧、缺氧两种环境,并实现了无外加水泵动力下的硝化液循环;在总水力停留时间为24h时,对COD的平均去除率达到了90%,硝化率和TN去除率分别达到了85%和70%,出水NO3-N和NO2-N浓度分别保持在15和1mg/L左右[11]。随后,郭海燕等研究了该反应器挂膜启动后硝化和反硝化反应形成的过程。试验结果表明,由于反应器构造独特,能够形成具有不同溶解氧浓度的好氧区、缓冲区和缺氧区,并利用曝气推动力实现硝化液在各区间的循环。通过对进水方式的调节,反应器内能够形成良好的硝化和反硝化过程,硝化率和反硝化率分别达到89.49%和97.86%[12]。
结果表明:COD主要是在好氧池被去除,其次为缺氧池,膜室对稳定出水水质起到重要作用,出水COD在50mg/L以下[5]。好氧池是去除氨氮的主要功能单元,反应器出水氨氮在30mg/L以下;硝态氮浓度在好氧池最高,出水中硝态氮浓度在15mg/L以下,亚硝态氮小于1.0mg/L;在处理高氨氮化粪池污水时,整个反应器系统表现出较好的污染物去除效果。邓书平等也研究了一体式厌氧/好氧膜生物反应器对生活污水的处理效果,实验结果表明:该工艺对污染物有很好的去除效果,出水各项指标均优于城市杂用水水质标准,宜于回用[6]。张洪林等根据浊度、COD、TP等指标随时间变化情况研究了一体式A/O膜生物反应器对生活污水中污染物去除效果,研究表明,系统对COD的去除率高且稳定,总去除率平均为96%以上,其中生物作用去除率约83.3%,膜去除率12.7%,说明生物降解起主要作用;磷的总去除率达到78%,除磷主要是生物降解起作用,膜对于TP的作用不明显[7]。此外,还从膜过滤压差随时间的变化和水温对膜过滤性能的影响两个方面阐述了膜分离特性,探讨了膜污染机理及膜污染的控制措施。于冰等采用一体式A/O膜生物反应器对学校内生活小区污水的处理效果进行了中试研究,结果表明,该工艺对COD、NH3-N、总磷、浊度具有良好的去除效果,去除率分别为96%、83%、62%、100%[8]。由于F/M较低,无排泥,使污染物与污泥的接触时间远大于水力停留时间,并且膜的截留作用使大分子,胶体,难降解物质在MBR反应器中,从而保证了出水水质和系统的稳定性。
４　　结语
在A/O-MBR中,微生物对有机物和氨氮的降解起主导作用;膜生物反应器对溶解性有机物的去除也可起到一定的作用,提高出水水质。各地可以根据经济水平、区域特点和环境目标等因素,采用适宜的A/O-MBR工艺类型,还可以在应用过程中进行适当的技术创新,让处理工艺真正融入周边的自然生态系统中,在确保生态安全的同时实现污水处理效果的最佳状态。(图1，2)
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生活污水的试验研究[J].环境科学与管理,):77～79.
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浓度生活污水的试验研究[J].中国给水排水,):96～98.
[4]王燕.A/O膜生物反应器处理生活污水
试验研究[J].环境保护科学,):48～51.
[5]李雅婕.新型一体式膜生物反应器处理
化粪池污水的研究[J].安徽农业科学,):1.
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[7]张洪林,周磊,陈小刚,等.A/O-MBR
工艺处理生活污水及膜性能的研究[J].辽宁石油化工大学学报,):1～5.
[8]于冰,李娜,张洪林.膜生物反应器A/O
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O-MBR处理生活污水的试验研究[J].青岛理工大学学报,):59～62.
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生物膜法处理生活污水[J].中国给水排水,):56～58.
[12]郭海燕,周集体,张秀红,等.气升式一
体化A/O生物膜反应器的硝化和反硝化过程[J].大连交通大学学报,):96～100.
３　　其它类型Ａ／Ｏ膜生物反应器
缺氧/好氧膜生物反应器(A/O MBR)具有良好的脱氮效能潜力,广泛应用于分散聚居区回用水处理,多为一体化浸没式,即缺氧区(A段)与好氧区(O段)并列而建。为进一步节省土地资源,张小妹等建立了立式A/O-MBR系统,该系统在A段与O段体
图２　一体化Ａ／Ｏ生物膜反应器（引自姜苏等２０
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更新时间： 13:14
来源：环境工程学报
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针对日处理量为1500m3的高校中水处理设施,论述了缺氧/好氧-MBR(A/O-MBR)处理工艺运行特性,完成了长效监测及经济性评价。系统MBR池污泥浓度(MLSS)控制在8~12g/L,缺氧池和好氧池水力停留时间(HRT)分别为3h和7h,污泥回流比为200%~300%。当进水COD、总氮、氨氮平均浓度分别为481.3、75.1和65.8mg/L时,出水COD、总氮、氨氮平均浓度分别为16.5、13.4和0.7mg/L,平均去除率分别为96.4%、81.9%和99.0%。在进行化学除磷的情况下,出水总磷的平均浓度为0.8mg/L,平均去除率86.5%。出水水质优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T)中的相应水质指标要求。经济性分析结果显示,该中水站的电耗为0.58kWh/m3。
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来源：　　作者：颉亚玮;年跃刚;殷勤;闫海红;雪梅;
A/O+MBR工艺处理玉米深加工废水的中试研究　 玉米是人类最古老的粮食栽培作物之一。在我国,玉米是列于稻谷之后的第二大粮食作物,其资源丰富,产量占我国粮食总产量的25.6%[1]。如今,它的产销量和加工总量在世界各种粮食中高居榜首。玉米深加工已经成为一项“黄金产业经济”[2]。但玉米深加工所产生的高浓度废水造成的环境污染问题也日益严重。玉米深加工废水的处理一般使用厌氧+传统活性污泥的工艺,常见有UASB+CASS,UASB+A/O,等[3,4]。MBR是近年来被广泛接受的新型处理工艺,以其良好的出水水质,简单的操作,较少的占地被广泛应用在生活污水和工业废水的处理中[5],然而,将其运用在玉米加工废水的处理的研究鲜有报道。本实验通过A/O+MBR工艺处理玉米深加工废水,强化原有生化处理效果,为实际工程提供有效的数据支持。1实验装置及方法1.1实验装置实验基于现有污水厂的改造,因此实验装置的设计完全按照现有污水站构筑物设计。实验装置如图1所示,缺氧池和曝气池由PP板加工,外围钢筋加固。缺氧池1体积为1.5 m3,缺氧池2体积为3m3,曝气池1、2体积均为3.75 m3。MBR池用碳钢板制成,体积为1.5 m3,实验初期进行管道改造,改造(本文共计7页)　　　　　　　　　　
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