AAOA-MBR工艺处理城市污水的试验研究

2012年《中国给水排水》杂志社第九届年会论文集AAOA．MBR工艺处理城市污水的试验研究隋军，李捷，马振强，孙志民，董浩韬(广州市市政工程设计研究院，广东广州510060)摘要：在对传统A2／O工艺进行改良的基础上，将之与膜分离技术相结合，提出了一套新的污水处理工艺“AAOA．MBR”，并对该工艺处理城市污水的除污效能进行了研究。结果表明，AAOA．MBR工艺具有很强的抗冲击负荷能力，出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918-2002)一级A排放指标的要求，o缺氧Il单元的设置、同时配合多点进水方式，可提高污水中固有碳源的有效利用、增强系统的脱氮效能，实现出水TN低于7mg／L。用MBR膜过滤单元代替传统的沉淀池，可强化系统的污染物去除效能。关键词：膜生物反应器；AAOA；多点进水；冲击负荷；脱氮除磷水资源短缺、水环境质量的恶化，给污水处理厂的出水提出了更为严峻的挑战。对于传统活性污泥工艺而言，其脱氮除磷效率的进一步挖潜已远远满足不了日益严格的排放标准的要求，污水深度处理、超深度处理技术的开发和应用成为当前研究的热点问题。在这之中，MBR膜过滤工艺以其占地小、处理效率好的优点受到国内外的关注。例如，目前亚洲最大的地埋式污水处理厂——广州京溪污水处理厂，采用了“A2／O+MBR”处理工艺，其占地仅为常规模式的1／5，而且完全避免了传统污水处理厂恶臭、噪声对周边环境的不利影响【l'2】，该厂自2010年9约投产运行至今，取得了良好的社会与环境效益；但在实际运行中，MBR工艺为抑制膜污染而采取的强曝气措施业已成为制约整套流程营养物去除的主要因素。为摒弃MBR强曝气带来的弊端，实现污水中固有碳源的高效利用，结合对京溪污水厂存在问题的分析，本课题组对“活性污泥法+MBR”工艺进行了深入的探讨，开发了一套“AAOA+MBR”工艺，并在昆明第三污水厂内进行了中试规模的实验研究，旨在为已建及在建污水厂的升级改造提供技术支持。1试验材料与方法1．1试验水质原水为昆明市第三污水处理厂的旋流沉砂池出水，其水质见表1。表1进水水质项目CODc，TNTPNH4+-N最大值(mg／L)653．255．910．744．5最小值(mg／L)118．228．01．124．8平均值(mg几)219．546．45．837．21．2试验装置焊接钢板制中试试验装置，中试试验装置尺寸为LxBxH=3．5mx2．0x2．5m，池体之间用开基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07302002-005)2012年《中国给水排水》杂志社第九届年会论文集孔钢板分割为厌氧池、缺氧池l、好氧池、缺氧池II和膜池五个处理单元，膜分离单元中置入PVDF中空纤维帘式膜组件，膜孔径郢．19m。在膜组件下方设穿孔曝气管，通过曝气为活性污泥供氧并实现对膜面污染物的吹扫。工艺流程见图l。赣流：})=[移混i}液皤《i聚图lAAOA．MBR工艺流程1．3中试装置运行工况本套中试装置处理规模为1m3／ll，总水力停留时间HI玎=14．3h，污泥龄为20d。系统进水采取分段进水方式，三段进水分配比例为ql：q2：q3=0．2：0．45：0．35。活性污泥取自昆明第三污水处理厂生化池，经过一周的驯化培养，厌氧池、缺氧池I、好氧池、缺氧池II、MBR池的平均污泥浓度分别为6466、6470、6561、6510、7468mg／L。1．4分析项目及方法COD：重铬酸钾法；NH4+-N：纳氏试剂分光光度法；TN：分光光度法；TP：过硫酸钾消解．钼锑抗分光光度法；MLSS：重量法；DO、pH：电化学探头法。2结果与讨论2．1AAOA．MBR工艺对碳的去除效果实验期间的监测结果显示，尽管进水中污染物浓度波动较大，但该套工艺的出水水质稳定且均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918．2002)一级A排放指标的要求。图2为该套处理系统的进出水COD变化曲线图，从图中可以看出，在本试验运行期间，预处理后的出水COD为118．2,---653．2mg／L，最高值为最低值的5倍之多，经本套中试装置处理之后，其出水COD均在6．6～18．5mg／L之间波动，优于传统活性污泥处理工艺，亦远低于一级A中的排放指标。这一方面是由于MBR膜的高效固液分离作用，使出水悬浮物和浊度接近于零；另一方面，由于膜组件的良好截留作用，可维持生物反应器中高浓度的MLSS(约为传统方法的2-3倍，实验期间，生化池中MLSS约为6500mg／L、膜池中MLSS约为7500mg／L)，从而实现了对有机物的高效降解，同时，亦提高了整套处理系统对水质的变化适应力和耐冲击负荷能力。-98-2012年《中目给水捧术)杂志社第九目4台论女集拿4∞童量300200100一《m{＆水nu些坐!丛!坚坠!B!!竺!!