MBR一体化污水处理设备在农村污水处理中的应用_卢凤华

56中国环保产业2019年第9期聚焦农业农村污染治理攻坚战FocusonControllingPollutionintheAgriculturalSectorandRuralAreas卢凤华，赖志鹏（福建龙净环保股份有限公司，福建龙岩364000）摘要：指出传统农村污水处理工艺的不足，重点介绍了MBR一体化污水处理设备主要工艺、设备优势，并分析了MBR一体化污水处理设备应用情况，指出未来MBR一体化污水处理设备的发展方向。关键词：MBR；农村污水处理；设备中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1006-5377（2019）09-0056-03MBR一体化污水处理设备在农村污水处理中的应用1前言据《2016年城乡建设统计公报》[1]显示，“十三五”期间全国城市共有污水处理厂2039座，污水处理率93.44%；县城共有污水处理厂1513座，污水处理率87.38%。我国城市污水处理事业取得了较好的发展，但城市污水管网收集系统难以延伸的区域处理率相对较低，2016年我国行政村的污水处理率只有20%，远远落后于城市和县城。“十三五”期间，国家和各级政府提出要进一步改善农村生活环境，加快农村污水设施的建设，这就为小型一体化污水处理设备提供广阔的发展空间。膜生物反应器（MBR）工艺因出水效果稳定、自动化程度高，成为市政污水处理厂提标改造的主要技术之一[2～4]。近几年，随着国家对农村环境整治力度的加大，MBR工艺已在农村污水处理领域得到应用并吸引了广泛研究[5～8]。因此，作者将分析MBR一体化污水处理设备，并介绍其在农村污水的项目应用情况，为实际的工程提供参考依据。2传统农村污水处理法的不足农村污水传统的处理工艺包括：A/O、A2/O、氧化沟、生物转盘、生物接触氧化、SBR法和人工湿地等。传统农村污水处理工艺主要采用重力沉降进行固液分离，对污水中的碳、氮、磷具有一定的处理效果，但不能稳定达标，原因有：1）农村污水水质水量昼夜变化大，传统的生物处理法抗冲击负荷差，出水水质不稳定；2）曝气池内污泥浓度为2000～3000mg/L，污泥浓度不高，限制生物降解能力；3）出水受到二沉池固液分离效果限制，容积负荷低，占地面积大；4）剩余污泥产生量大，增加污泥处理费用；5）微生物易随水流流失，对某些特殊污染物降解能力有限；6）水质不够稳定，处理设施多，管理复杂。3MBR一体化污水处理在农村污水处理中的应用3.1工艺介绍MBR工艺是一种生物处理与膜分离相结合的新型处理技术，包括超细格栅、生化池、膜池、回流系统、曝气系统、消毒系统等模块，同时配合电气控制系统，实现全自动智能化管理。按照好氧池和膜组件的放置形式主要分为合并式和分体式，通过向好氧池和膜池曝气，使大量微生物降解水中的有机物、氧化氨氮，并利用膜截留悬浮物和大分子有机物，降低出水中有机物和氨氮等污染物的含量。在实际项目中，MBR一体化污水处理设备的工艺以缺氧-好氧MBR（即AO/MBR）、兼氧MBR（即FMBR）为主，同时伴有少量的好氧MBR（即O/MBR）工艺。3.1.1AO/MBR一体化污水处理设备AO/MBR一体化污水处理设备在分散式污水处理项目中应用最广泛，该工艺由缺氧区、好氧区和膜区组57CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2019.9聚焦农业农村污染治理攻坚战FocusonControllingPollutionintheAgriculturalSectorandRuralAreas成，其中好氧区和膜区一般为合并式。将缺氧池设置在除碳过程的前面，先将废水引入缺氧池，反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源，将回流液中大量的硝态氮还原成氮气，从而达到脱氮的目的。废水进入后续的好氧池，亚硝化菌和硝化菌将氨氮转化为硝态氮，并回流至缺氧池进行反硝化。该方法优点是处理效率高，流程简单，投资省，操作费用低，但对总磷有更高要求时，应设置化学加药除磷设备。3.1.2FMBR一体化污水处理设备兼氧MBR工艺（简称为FMBR），业内认为是AO/MBR工艺的变型。兼氧膜生物反应器内培养大量的兼性复合菌群，水中的污染物在兼性复合菌群的作用下得到分解，最后混合液通过膜的过滤，出水排放或回用。FMBR工艺碳、氮污染物的降解机理与传统工艺类似，但对于磷元素的去除机理，市面上的设备厂家认为主要是靠气化除磷，并非是传统的厌氧释磷、好氧吸磷机理，从而系统不排泥也可以达到除磷的效果[9]。气化除磷[10]是指特种菌在兼性条件下将污水中的磷转化为气态的PH3，由于PH3非常不稳定，曝气过程中瞬间氧化为磷的氧化物被带入空气中，进入磷的自然生态循环，从而将磷元素从污水中去除。污水处理中的气化除磷理论从1988年提出以来，一直存在较大争议，如何控制苛刻的反应条件及妥善收集、处理剧毒的PH3，学术