低能耗高效城镇污水污泥同步处理技术(4S-MBR)

2009年给水厂、污水厂升级改造及节能减排新技术新工艺研讨会论文集低能耗高效城镇污水污泥同步处理技术(4s．MBR)廖志民，何其虎，熊建中，杨圣云(江西金达莱环保研发中心有限公司)摘要：随着我国经济社会的发展，城镇水环境污染问题日益突出。金达莱公司针对现有城镇污水处理领域存在的缺陷，自主开发了一种运行能耗低、可基本实现无有机剩余污泥排放的低能耗高效城镇污水污泥同步处理技术--4S—MBR。该技术已成功应用于50余项城镇污水处理与回用工程，出水稳定优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB／T18920．2002)标准。关键词：城镇生活污水；污泥处理；污水处理；回用l城镇污水处理现状及发展趋势1．1城镇污水处理现状在加快城镇化进程和社会主义新农村建设的背景下，中国城镇建设取得了较快发展。但随着中国城镇化的快速发展，城镇水环境持续恶化，严重威胁城镇地区可持续发展和人民生命健康[1】。我国现有许多中小城市、绝大多数建制镇和农村由于资金缺乏以致无力建设污水处理设施及排水管网，或是由于地理位置特殊不便集中收集处理，致使我国每天未经处理直接排放到水体的污水生化需氧量超过4．64万吨。落后的市政基础设施以及日益增加的污水排放量使得我国城镇地区水环境污染问题日益突出。《城市污水处理及污染防治技术政策》提出：2010年全国设市城市和建制镇污水平均处理率不低于50％t21。国家《关于加强农村环境保护工作的意见》要求到2010年我国农村污水处理率提高10％t31。《国家农村小康环保行动计划》也提出优先在我国农村水环境污染较严重地区及水污染治理重点流域完成l万个行政村污水处理设施示范建设的规划目标【4】。因此，因地制宜采取集中与分散相结合的治理模式，探索、开发和采用适合城镇地区能耗低、效率高、投资省、易管理的污水处理新工艺势在必行。1．2城镇污水特点(1)分布相对分散一点多我国现有建制镇近2万个，行政村数量则更多，各城镇人口规模相对较小和分散，且基础设施条件落后，所产生污水不便集中收集处理，但为分散处理与回用提供了条件。(2)覆盖多种地区——面广我国中小城镇、村庄覆盖沿海平原、西部山区、北方寒冷地区以及高原等多种气候和地貌类型，各地区所排放污水水质及处理要求也不尽相同，对处理工艺的环境适应性要求较高。(3)污水量相对较小——量少城镇人口分布不均，村庄人口少则不足百人，多则千余人；建制镇平均人口规模1万人，西部地区不足5000人，排放污水量多在10000m3／d以下【5“】。如仍采用大中型城市集中式污水厂的处理工艺及技．86．2009年给水厂、污水厂升级改造及节能减排新技术新工艺研讨会论文集术，则会使在大城市污水处理厂建设中存在的“建得起，用不起”问题在中小城镇更强烈地表现出来‘71。(4)剩余污泥处置难度大城镇分布相对分散，水量较小，其在处理过程中产生的部分剩余污泥不便通过填埋、焚烧等方式进行处理，带来卫生安全隐患。1．3中小城镇污水处理技术存在问题目前我国城镇污水处理厂处理工艺在应用中普遍存在下述问题：(1)处理效率低、占地面积大常规城镇污水处理工艺如氧化沟、A／O、A2／，o、SBR、CASS等，污泥浓度仅能达到4000mg／L左右，处理效率较低，占地面积大。(2)污泥产量大，需通过排泥除磷现有城镇污水处理工艺有机剩余污泥排放量大，约为污水处理量的2．5％。同时为保持除磷效果，传统生化工艺需要通过排泥除磷，大量有机剩余污泥处置成为污水处理衍生的一大难题。(3)污水处理难实现同步回用现有污水处理工艺基本以达标处理为目标，未考虑水资源回用，如需回用，需进一步深度处理。近年来，随着水资源短缺及污泥处置问题的突出，污水资源化及污泥减量化日益迫切，以膜生物反应器为代表的新工艺得到尝试性应用。2金达莱4S．MBR技术针对城镇污水特点及现有处理工艺的缺陷，江西金达莱环保研发中心有限公司组织科研技术团队，历时近4年成功开发了一种运行能耗低、可实现污水污泥同步处理的城镇污水处理新技术——_4．S．MBR。该技术以金达莱公司原创的特性菌膜生物反应器工艺为核心，通过引入自主培养和筛选的特性菌群，污泥产量少、基本不排有机污泥；同时强化系统厌氧氨氧化、反硝化除磷生化降解效果，实现了一体式连续脱氮除磷，COD、NI-13．N、TN、TP稳定优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB厂r18918．2002)一级标准及《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB／T18920．2002)标准；能耗降低50％以上。其“4S”主要体现为以下四个方面：污水污泥同步——SewageandSludgeTreatingSynchronization；处理回用同步——-T1．ea咖gandRecyclingSynchronization；脱氮除磷同步——Denitri聊ngandDephos