厭氧+二級(jí)A/O+MBR工藝及其運(yùn)用探究

曾令華

摘? ?要：在污水處理中，厭氧+二級(jí)A/O+MBR是一種科學(xué)可行的處理工藝，具有投資合理、污水處理效率高等優(yōu)點(diǎn)。在本研究，文章將詳細(xì)分析厭氧+二級(jí)A/O+MBR的工藝內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)際案例，對(duì)該方法的運(yùn)用作詳細(xì)研究。

關(guān)鍵詞：厭氧;二級(jí)A/O;MBR;污水處理

目前，城市生活污水情況越來(lái)越嚴(yán)重，尋找一種科學(xué)、有效的污水處理方法已經(jīng)成為相關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)可知，傳統(tǒng)的污水處理方法存在清潔效果差、運(yùn)行效率低等問(wèn)題，導(dǎo)致成本居高不下，制約了相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步推廣。而“厭氧+二級(jí)A/O+MBR”技術(shù)的出現(xiàn)，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工藝的不足，具有明顯優(yōu)勢(shì)。

1? ? 對(duì)厭氧+二級(jí)A/O+MBR工藝的分析

1.1? 厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)簡(jiǎn)介

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)充分發(fā)揮了厭氧、二級(jí)A/O以及膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor，MBR）工藝的先進(jìn)性，使三者能夠?qū)崿F(xiàn)工藝互補(bǔ)，對(duì)于污水具有理想的處理能力。在厭氧+二級(jí)A/O+MBR系統(tǒng)中所產(chǎn)生的高污泥能夠進(jìn)一步控制水力停留時(shí)間，并能夠同步完成硝化反硝化、反硝化除磷等化學(xué)處理過(guò)程，其效果顯著。厭氧+二級(jí)A/O+MBR最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，其主要功能是處理城鎮(zhèn)廢水，其中的二級(jí)A/O具有令人滿意的脫氨除碳能力，使污泥不易發(fā)生絲狀膨脹，因此管理難度小，并且具有很強(qiáng)的水解酸化能力[1]。隨著現(xiàn)代生產(chǎn)工藝發(fā)展，MBR工藝開(kāi)始被廣泛地應(yīng)用在污水處理中，作為一種生化處理技術(shù)，具有出水穩(wěn)定、占地面積小、排泥量小、操作簡(jiǎn)單可行等優(yōu)點(diǎn)，再配合厭氧池，能夠快速處理廢水，已經(jīng)發(fā)展成為一種科學(xué)的污水處理方法。

1.2? 厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)的工藝原理

1.2.1? 厭氧處理

在厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)中，廢水在經(jīng)過(guò)固液分離處理后進(jìn)入到沼氣池，即折流式厭氧污泥反應(yīng)池，該池的主要優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低，能夠滿足多數(shù)地區(qū)的應(yīng)用要求。在該池中，廢水的平均停留時(shí)間為7.6～8.1 d，在這個(gè)過(guò)程中，污水在經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵后，會(huì)自流進(jìn)入水解酸化池，此時(shí)的水解酸化池中設(shè)置了大量的組合式多孔環(huán)填料，使其成為微生物的附著床，保證微生物可以在池內(nèi)順利成長(zhǎng)，最終提高污水處理能力。

1.2.2? 二級(jí)A/O技術(shù)

在二級(jí)A/O池中分為厭氧段和好氧段。（1）好氧工藝單元主要采用低負(fù)荷的好氧工藝，該工藝的顯著優(yōu)點(diǎn)就是能夠去除水體中殘留的有機(jī)污染物，并且在硝化細(xì)菌的作用下，能夠?qū)⑽鬯械陌钡乜刂圃诶硐胨?。?）在厭氧工藝中，將膜池的消化液回流至缺氧池中之后，缺氧池入口的溶解氧維持在較高的濃度下，隨著生化反應(yīng)的進(jìn)行，溶解氧將會(huì)被消耗殆盡，最終進(jìn)入到缺氧與厭氧模式，因此，該工藝中所使用的厭氧工藝是通過(guò)水體溶解氧隨水流形成的、遞減的溶解氧梯度，造成缺氧和厭氧共存的模式。與其他相比，本技術(shù)中的厭氧工藝還能通過(guò)厭氧機(jī)制來(lái)調(diào)整廢水污染物的原本結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化廢水的可生化性水平。該工藝中的水解酸化功能，能夠?qū)⑸锝到怆y度高的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐捉到馕镔|(zhì)，為混合厭氧消化過(guò)程的甲烷化階段提供各種必要的基質(zhì)，方便好氧與厭氧處置。在二級(jí)A/O池中，污水在厭氧段的停留時(shí)間為7.0～7.3 h，在好氧段的停留時(shí)間為21.0～21.6 h，通過(guò)相應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間能夠促使含氮化合物在反硝化菌與硝化菌的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔獠⑨尫牛瑫r(shí)污水中的磷也會(huì)在相關(guān)微生物的作用下經(jīng)過(guò)反復(fù)的沉淀后，以固體形式排出[2]。

沉淀池的設(shè)計(jì)中采用了氣提污泥回流工藝，在保證多點(diǎn)污泥回流的基礎(chǔ)上，維持回流量200%左右（必要時(shí)可以增加至300%），通過(guò)大比例的污泥回流提高了污泥中微生物的利用率，減少微生物流失等問(wèn)題發(fā)生，最終降低整個(gè)系統(tǒng)的污泥處置成本。同時(shí)，本文所介紹的方法通過(guò)氣提回流工藝，還有助于進(jìn)一步控制系統(tǒng)能耗。因此，從整個(gè)技術(shù)來(lái)看，通過(guò)二級(jí)A/O池技術(shù)能有效清除污水中的氨氮污染物，保證了污水凈化效果。

1.2.3? MBR技術(shù)

MBR技術(shù)能夠結(jié)合高濃度的活性污泥處理與超濾膜系統(tǒng)，對(duì)污水作有效處置，該技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)為：（1）抗氧化性能良好。在污水處理過(guò)程中，膜的污染程度受抵抗氧化能力影響，因此，一般在無(wú)數(shù)處理過(guò)程中，膜的堵塞會(huì)導(dǎo)致污染物增加，而解決這種問(wèn)題的主要方法就是化學(xué)清洗。本次研究中所使用的膜為PVDF（聚偏氟乙烯復(fù)合膜），該膜具有更強(qiáng)的抗氧化效果，對(duì)于堿、氧化劑等物質(zhì)都具有良好的抗腐蝕作用[3]。（2）高強(qiáng)度特征。在MBR技術(shù)中，在聚偏氟乙烯復(fù)合膜基礎(chǔ)上再在外側(cè)增加一層，這種方法可以使復(fù)合膜具有更強(qiáng)的抗拉伸能力，并且膜清洗難度不會(huì)顯著增加，因此滿足該技術(shù)需求。

廢水在MBR池內(nèi)做好氧處理，該處理方法的主要優(yōu)勢(shì)就是可以充分將污水中的一些微生物阻攔在二級(jí)A/O系統(tǒng)中，保證整個(gè)系統(tǒng)中活性微生物的濃度維持在理想水平，保證了污水處理效果。除此之外，該技術(shù)所使用的真空纖維膜能夠有效去除污水中的懸浮物，使污水更加潔凈。MBR池內(nèi)的活性污泥可以通過(guò)氣提污泥回流至前段的水解酸化池，保證污水處理系統(tǒng)的微生物平衡。

2? ? 厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1? 技術(shù)應(yīng)用路徑

厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)作為一種先進(jìn)的污水處理技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景，本文將結(jié)合某地區(qū)的污水處理要求，對(duì)厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)的應(yīng)用路徑作詳細(xì)分析，其具體的污水處理工藝流程如圖1所示。

2.2? 工藝調(diào)試

在厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)的工藝調(diào)試中，主要調(diào)試內(nèi)容包括以下幾方面。

（1）清水實(shí)驗(yàn)。在厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)的相關(guān)設(shè)備與結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備就緒后，向結(jié)構(gòu)中灌入一定量的清水，通過(guò)檢查清水在該結(jié)構(gòu)中的運(yùn)行情況，判斷污水處理系統(tǒng)中產(chǎn)水泵、沼渣泵等關(guān)鍵的部件能否正常運(yùn)行;檢查各個(gè)管道的形狀與狀態(tài)，記錄是否存在漏氣漏水等問(wèn)題。當(dāng)清水實(shí)驗(yàn)運(yùn)行24 h并且無(wú)異常情況后，證明厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)取得成功。

（2）進(jìn)水調(diào)試。在清水實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，開(kāi)始向該結(jié)構(gòu)中引入污水，按照正常設(shè)計(jì)的參數(shù)啟動(dòng)設(shè)備，根據(jù)相關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)的運(yùn)行參數(shù)調(diào)試設(shè)備。之后對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，當(dāng)連續(xù)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示出水水質(zhì)穩(wěn)定之后，就可以進(jìn)入到正常的工作狀態(tài)。

2.3? 工藝運(yùn)行

本文所介紹的厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)在經(jīng)過(guò)調(diào)試后，設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性良好，連續(xù)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，出水水質(zhì)滿足我國(guó)相關(guān)地區(qū)對(duì)污水排放的標(biāo)準(zhǔn)，其中總磷的進(jìn)水水質(zhì)為（57.36±2.14）mg/L，SS進(jìn)水水質(zhì)為（2 741.52±69.17）mg/L;出水標(biāo)準(zhǔn)分別為（5.24±1.29）mg/L，（104.63±13.42）mg/L。

2.4? 經(jīng)濟(jì)效益分析

本項(xiàng)目的總投資為86萬(wàn)元，其中，土建項(xiàng)目約48萬(wàn)元，設(shè)備采購(gòu)約38萬(wàn)元，詳細(xì)的成本支出情況為：（1）土建工程投資包括池體建設(shè)，使用了鋼砼結(jié)構(gòu)，總造價(jià)為42.6萬(wàn)元;設(shè)備間采用磚混結(jié)構(gòu)，總造價(jià)5.4萬(wàn)元。（2）設(shè)備采購(gòu)，主要包括污水提升泵、沼渣泵、剩余污泥泵、產(chǎn)水泵、反沖洗泵等，總采購(gòu)價(jià)格約36萬(wàn)元，安裝與調(diào)試費(fèi)用2萬(wàn)元。

同時(shí)，從運(yùn)行成本來(lái)看，該系統(tǒng)在建成之后，廢水處理成本約為5.03元/t，整體成本較低。而從社會(huì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)后，可以發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)作為一種科學(xué)可行的處理工藝，是對(duì)廢水處理方法的一種改造，能夠加快當(dāng)?shù)匮h(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不僅減少了環(huán)境污染問(wèn)題，也能保證地區(qū)經(jīng)濟(jì)活躍，甚至創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，這對(duì)于推動(dòng)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要影響。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了一套完整的厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)，并對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，從總投入來(lái)看，整體投入水平較低，無(wú)論是城市還是其他存在污水處理需求的機(jī)構(gòu)均可以承受該成本，因此，厭氧+二級(jí)A/O+MBR技術(shù)是一種有效的污水處理方案，值得推廣。

[參考文獻(xiàn)]

[1]劉治界，楊春鵬，秦冰.催化臭氧氧化與陶瓷膜耦合處理污水研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2020（3）：1-4.

[2]侯辰鳴.膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的應(yīng)用探析[J].中國(guó)資源綜合利用，2020（1）：63-65.

[3]王洋，張建勝.EM-BAF污水處理自動(dòng)化控制方案的實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)儀器儀表，2020（1）：59-63.