膜生物反应器与人工湿地两种工艺应用比较研究-余化龙

北京水务2014年第4期·水环境·处理站pH悬浮物SS/（mg/L）化学需氧量CODCr/（mg/L）生化需氧量BOD5/（mg/L）氨氮NH3-N/（mg/L）总氮TN/（mg/L）总磷TP/（mg/L）焦各庄站8.0148.00179.0045.1022.5027.305.03四马台站7.2789.00419.00102.0037.3041.803.00表1污水处理站进水水质膜生物反应器与人工湿地两种工艺应用比较研究余化龙（北京市房山区水务局100400）摘要对比研究了MBR与CW等两种工艺在农村污水处理中的特点，结合北京市房山区青龙湖镇焦各庄村及霞云岭乡四马台村等2座农村污水处理站实例，从占地面积、工程投资、处理效果、运行管理成本和维护管理等方面进行对比，因地制宜选择合适的污水处理工艺。关键词MBR人工湿地农村污水处理比较中图分类号X703.1文献标志码A文章编号1673-4637（2014）04-0036-03收稿日期：2014－03－31作者简介：余化龙（1983—），男，工程师。农村污水治理作为一项常抓不懈的重要工作，不仅关系到社会经济的可持续发展，更关系到人民群众的生活质量。根据北京市相关政府部门要求，自2005年以来，房山区水务局共建设农村小型污水处理站约100座，主要有2种非常典型的处理工艺：膜生物反应器（MembraneBiologicalReactor，MBR）和人工湿地（ConstructedWetlands，CW）。MBR工艺是将膜分离技术与传统的活性污泥生物处理技术相结合的一种新型、高效的污水处理工艺，具有处理效率高、出水水质好、工艺流程短、占地面积小、产泥量低和易于实现自动控制等优点[1]。CW工艺是将生活污水投放到处于水饱和状态且生长有芦苇、香蒲等耐水植物的沼泽地上，生活污水沿一定方向流动，在耐水植物、微生物（细菌、真菌）、动物和土壤协同作用下，使生活污水在流动过程中得到净化[2]。以房山区青龙湖镇焦各庄村（MBR工艺，设计规模50.00m3/d，以下简称焦各庄站）和霞云岭乡四马台村（村中）（CW工艺（水平潜流型），设计规模50.00m3/d，以下简称四马台站）2座农村小型污水处理站为例，对MBR和CW等2种不同处理工艺进行比较研究。1农村污水处理站进水水质汛期农村雨污合流进入污水处理站，进水量和水质变化较大。着重从生活污水方面进行分析。生活污水主要包括厨房洗涤、厕所冲洗和沐浴等产生的污水，含有机物、氮、磷、硫及病菌等。焦各庄站与四马台站进水水质如表1。四马台站建于2006年，采用CW工艺（水平潜流型），排放标准为DB11/307-2005《北京市水污染物排放标准》二级限值标准。焦各庄站建于2010年，采用MBR工艺，排放标准执行一级限值B标准。2MBR和CW处理工艺比较2.1工艺流程及设计参数比较焦各庄站MBR工艺和四马台站CW工艺（水平潜·36·2014年第4期北京水务·水环境·清掏费用/（元/a）更换填料费/（元/a）补种水生植物费/（元/a）巡查维护费/（元/a）水质化验费/（元/a）年合计/元吨水运行管理成本/元4000.0012668.00675.002200.002000.0021543.001.18表5四马台站运行成本分析流型）流程图及其主要参数如图1~图2和表2~表3。2.2占地面积比较焦各庄站MBR工艺比四马台村CW工艺在工序上减少了沉淀池，且MBR工艺比一、二级潜流CW工艺节约占地。焦各庄站实际总占地面积97.00m2，四马台站总占地面积1260.00m2，MBR工艺比CW工艺节约占地92.30%。通过2种工艺流程比较可看出，在处理污水量相同的情况下，MBR工艺远比CW工艺节约占地，即在同等空间内，MBR工艺可以设计更大的处理量。2.3工程投资比较2种工艺都选择相同水平的通用设备，焦各庄站（2010年）总投资约为60.00万元（含土建和设备），吨污水量投资为1.20万元；四马台站（2006年）总投资约为35.00万元（含土建和设备），按年利率6.00%计，折算成2010年资金价值约为44.19万元，吨污水量投资为8838.00元。由此可见，在设计处理规模为50.00m3/d时，CW工艺比MBR工艺工程投资更少，可节约工程投资3162.00元/（m3·d）。2.4处理效果比较根据2013年5月房山区水务局委托北京华测北方检测技术有限公司实际检测结果，焦各庄站和四马台站出水水质如表4。按照2座污水处理站日常运行情况，MBR工艺相比CW工艺对进水水质冲击适应性相对更强，出水水质稳定性更好。通过出水水质检测结果对比，MBR工艺CODCr去除率为77.50%，脱氮率（以NH3-N计）为93.10%，除磷率（以TP计）为90.70%；而CW工艺CODCr去除率为88.30%，脱氮率（以