MBR+臭氧工藝在工業(yè)區(qū)水回用中的應(yīng)用

 

1 工程概況

此次工業(yè)水回用項目位于某工業(yè)區(qū)，占地總面積達10 m2，每日污水排量近5 000m3，日污水處理量達200 m3，處理后的水用來進行綠化灌溉，具體指標(biāo)如下：COD ≤ 350mg/L，NH3-N ≤ 30mg/L，BOD ≤ 200mg/L，pH 為6~9。項目園區(qū)的部分工業(yè)廢水經(jīng)專門設(shè)計用于深度處理，處理后的水質(zhì)符合《城市污水回收和城市雜用水質(zhì)》（GBT 18920—2002）的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)生產(chǎn)、使用、安全和健康要求，充分結(jié)合實際，做好管道工程和園林綠化設(shè)施工業(yè)回水利用。污水回用處理主要結(jié)構(gòu)是均化調(diào)節(jié)池、水處理池和機房等，工藝管道鋪設(shè)在地下溝槽中，沿著管道溝槽鋪設(shè)，控制電纜鋪設(shè)在地下電纜溝槽中。根據(jù)項目的水質(zhì)指標(biāo)，采用了膜生物反應(yīng)器處理工藝，以節(jié)省空間并方便后續(xù)操作。

2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

2.1 預(yù)處理系統(tǒng)

膜生物反應(yīng)器處理工藝的預(yù)系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)池，粗、細(xì)格柵，膜格柵等。系統(tǒng)設(shè)計流量為Q =200m3/d，總變化系數(shù)為1.91。考慮到初始管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的完整性和項目第一階段的規(guī)模小，在預(yù)處理系統(tǒng)中增加了一個均化調(diào)節(jié)池，確保工業(yè)廢水處理的水質(zhì)和水量均衡，以減少沖擊負(fù)荷并確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。預(yù)處理中包含了一道粗格柵通道的尺寸為12m×7m×4.7m，水流速為V=0.6m/s，主要為鋼混凝土結(jié)構(gòu)。調(diào)整后的水箱尺寸為14m×12m×7.7m，停留時間為8h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的數(shù)量相同。提升泵房的大小為12m×6m，是在調(diào)節(jié)和鋼框架混凝土結(jié)構(gòu)中建造的，同樣為鋼混凝土結(jié)構(gòu)。細(xì)格柵和旋流沉砂池一起建造，小格柵之間的尺寸為12.6m×4.0m×1.2m，旋流沉砂池的直徑為1 830mm，設(shè)置有兩個。旋流沉渣池產(chǎn)生的廢物進入膜格柵，膜柵的入口通道分為兩個通道，膜柵的結(jié)構(gòu)尺寸為12.8m×4.0m×1.2m，超細(xì)轉(zhuǎn)鼓式格柵位于入口處，通道與膜柵的燒烤桿之間的距離為1mm，安裝角度為5°。轉(zhuǎn)鼓式格柵上的柵渣被泵送到螺旋擠壓脫水機，然后送到垃圾車向外運輸。

2.2 生化池

MBR 處理與臭氧化處理技術(shù)相結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)更佳的氧化處理效果，達到凈水目標(biāo)。此次項目中的再生水廠一期工程中，主要采用了AAO 處理工藝，包括一個厭氧區(qū)，兩個缺氧區(qū)和兩個好氧區(qū)，本項目的進水網(wǎng)管主要由政府進行統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計，本身就具有較好的雨污分流改造功能，水質(zhì)基本能夠滿足設(shè)計需求，另外，系統(tǒng)本身具有較好的可生化性能，原水經(jīng)過水井進入?yún)捬鯀^(qū)后，生物池內(nèi)又分為五條廊道，分別具有隔墻設(shè)置，反應(yīng)池中的污泥通過水泵提升回流到好氧區(qū)的前段部分，剩余的污泥則進入到儲泥區(qū)域，污泥處理率較高，即使是在進水碳源不足的情況下，也能夠通過補充乙酸鈉的方式滿足脫氮需求。

2.3 MBR膜系統(tǒng)

MBR 膜系統(tǒng)作為膜生物反應(yīng)處理器與臭氧技術(shù)相結(jié)合的工業(yè)回水處理工藝的核心，相當(dāng)于傳統(tǒng)的二沉池固液分離和顆粒濾料濾池，主要功能為過濾，本次項目所使用的MBR 膜系統(tǒng)，內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，包括膜系統(tǒng)風(fēng)機房、膜系統(tǒng)加藥間等，風(fēng)機房的平面尺寸為6.5m×6m，而系統(tǒng)建設(shè)的平面尺寸為9m×7m，設(shè)計安裝規(guī)格為200m3/d，為降低內(nèi)部負(fù)荷對膜系統(tǒng)的影響，要求做好預(yù)留膜箱位置確定。

2.4 臭氧氧化

臭氧氧化車間主要包括臭氧發(fā)生間以及接觸反應(yīng)系統(tǒng)，這幾項系統(tǒng)非常直接地表明了臭氧氧化凈水的過程：①首先是臭氧氧化作用的發(fā)生區(qū)域，工業(yè)廢水、污水進入到臭氧氧化池中，經(jīng)過膜池出水泵的提升后，可以直接與臭氧接觸，經(jīng)過井底的兩個過水孔進入到臭氧氧化池，然后接至活性炭過濾口，實現(xiàn)活性炭吸附。②接觸反應(yīng)系統(tǒng)膜生物反應(yīng)器相結(jié)合的新技術(shù)必須做好主要參數(shù)的設(shè)計，保證其臭氧接觸池為臭氧反應(yīng)區(qū)和出水井兩部分，現(xiàn)將臭氧氧化反應(yīng)區(qū)分為兩組，每組分為兩個接觸區(qū)域，臭氧投加比例為1 ∶ 1。

2.5 活性炭吸附裝置

活性炭吸附裝置主要由活性炭吸附罐及其反沖洗系統(tǒng)組成，用臭氧氧化實現(xiàn)第一步凈水后，水中的高分子量有機物轉(zhuǎn)化為小分子有機物，廢水在通過活性炭時，其中的有機物分子被吸附到活性炭表面，從而達到深水凈化的目的。從技術(shù)優(yōu)勢上來，活性炭吸附裝置清潔力好，使用簡單，不會造成水質(zhì)二次污染。

3 技術(shù)優(yōu)勢

膜生物反應(yīng)處理器與臭氧氧化技術(shù)相結(jié)合的污水處理技術(shù)結(jié)合先進現(xiàn)代手段，使用膜組器代替沉淀池，實現(xiàn)固液分離和凈水作用，擁有出水水質(zhì)穩(wěn)定、水量高、凈化效果好、污泥排放量高等優(yōu)勢，同時，結(jié)合了兩項優(yōu)質(zhì)技術(shù)的污水處理手段，自動化程度更高，占地面積小，使用簡單，工業(yè)廢水污水處理完后可以直接作為中水回用，同時，生物膜又具有避免各種微生物細(xì)菌存活，降低污泥的能力，因此能夠顯著減少污水處理費用， 很后，此次選用的膜反應(yīng)器與臭氧氧化技術(shù)相結(jié)合的新型工藝，屬于特色技術(shù)，設(shè)計要求較高，實際應(yīng)用價值較高。

4 運行效果與價值

膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)本身就具有使用效果好、占地面積小、污染小等優(yōu)勢，與臭氧氧化技術(shù)相結(jié)合后其凈化性能更進一層樓，本身所具有的膜組能夠代替沉淀池進行過濾反應(yīng)，提供自動化程度更高，處理污水效果更好的生物膜。另外，其中所包含的高濃度微生物污泥處理質(zhì)量高，不需要單獨設(shè)立固液分離設(shè)備，既提高了自動化管理水平，又實現(xiàn)了簡單易行的污泥處理，此次項目使用了膜生物反應(yīng)器與臭氧氧化技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)，施工成本有效降低，污水回收利用效率顯著提高， 很后，回收利用的污水可以用來進行綠植灌溉，既降低城市水資源消耗率，也能培養(yǎng)人們的節(jié)約意識。

4 結(jié)語

膜生物反應(yīng)器與臭氧氧化組合工藝完美結(jié)合能夠更好地實現(xiàn)污水處理，達到污水資源化，節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)，降低成本投入，節(jié)約資源，實現(xiàn)綜合效益的提升，但由于此技術(shù)屬于新型技術(shù)，因此使用過程中存在多項問題，技術(shù)人員需不斷進行深入研究，為后續(xù)發(fā)展提供參考。

參考文獻

[1] 宋飛. 膜生物反應(yīng)器與臭氧氧化組合工藝強化處理煤化工廢水技術(shù)研究[D]. 濟南：山東大學(xué)，2019.

[2] 蔡鑫. 膜生物反應(yīng)器結(jié)合臭氧工藝在工業(yè)區(qū)水回用處理中的應(yīng)用[J].中國資源綜合利用，2019，37（5）：36-38.