《安全环境-环保技术》之氧化沟-MBR一体化装置在村镇污水处理中的应用 VIP免费

氧化沟/MBR一体化装置在村镇污水处理中的应用摘要:采用氧化沟/MBR一体化装置处理某村镇生活污水(100m3/d)，考察了其约3个月的连续运行效果。结果表明，在进水COD、BOD5、NH+4-N、TN、TP浓度分别为(345.5±25.2)、(212.6±21.4)、(28.9±3.4)、(44.1±4.3)、(4.5±0.7)mg/L的条件下，该装置对上述指标的去除率分别为88.2%～95.7%、95.4%～98.7%、81.7%～94.4%、78.1%～90.3%和80.0%～87.8%，出水中除了TP浓度仅能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级B标准外，其他指标均能稳定达到一级A标准。通过向膜池内投加FeSO4或聚合氯化铝(PAC)进行化学辅助除磷，出水TP浓度均可达到一级A标准，但FeSO4的除磷效果更佳。由于我国村镇污水的特殊性，受限于传统处理技术(如絮凝沉淀、CAST、A2/O等工艺)运行管理复杂、缺乏专业技术人员运行维护、TN和TP去除率较低等问题，传统污水处理技术不适合在村镇污水处理中推广应用。膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与传统活性污泥法有机结合而成的新型污水处理工艺，具有占地面积小、出水水质好、产泥率低等特点，在污水处理及回用中发挥着越来越重要的作用。但要达到脱氮除磷的目的，将MBR与其他工艺相组合运用于村镇污水处理工程实践中不失为一种好方法，如A/O—MBR工艺、UCT—MBR工艺、A/A/O—MBR工艺等。鉴于此，笔者将氧化沟与MBR工艺相结合，构建了一种新型的一体化村镇污水处理装置，并将其用于处理大理某村镇生活污水(规模为100m3/d)，研究了该装置的长期运行效果，以期为村镇污水处理技术的工程实践提供参考。1试验装置与方法氧化沟/MBR一体化村镇污水处理装置建于大理某村镇，见图1。装置处理规模为100m3/d，水力停留时间(HRT)为13.62h，其中氧化沟和MBR的HRT分别为11.28、2.34h，污泥停留时间为30d。选用亲水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维帘式膜组件(EF系列)，平均膜孔径为0.2μm。该装置的进水为村镇生活污水，其COD、BOD5、TN、NH+4-N、TP浓度分别为(345.5±25.2)、(212.6±21.4)、(44.1±4.3)、(28.9±3.4)和(4.5±0.7)mg/L。所有水质指标均采用国家标准方法进行测定。2结果与讨论2.1对有机物的去除效果污水的可生化性通常用BOD5/COD来表示，一般认为BOD5/COD>0.3表示污水的可生化性良好。在试验装置稳定运行阶段，污水的BOD5/COD平均值为0.62，具有良好的可生化性。试验期间装置对COD和BOD5的去除效果见图2。可知，氧化沟/MBR一体化装置对COD和BOD5的去除效果良好。氧化沟的出水COD浓度在62.2～98.1mg/L之间，MBR的出水COD浓度在16.1～39.6mg/L之间，氧化沟对COD的去除率为71.4%～82.3%，一体化装置对COD的去除率为88.2%～95.7%。另外，氧化沟和MBR出水BOD5浓度分别为21.3～51.2、2.1～9.9mg/L，氧化沟对BOD5的去除率为77.4%～88.9%，一体化装置对BOD5的去除率为95.4%～98.7%。当装置运行至第30和60天进行排泥时，虽然氧化沟对COD和BOD5的去除效果有所下降，但是MBR池超高的活性污泥浓度，保证了该装置的出水COD和BOD5浓度稳定优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。2.2对氮的去除效果试验期间装置对NH+4-N和TN的去除效果如图3所示。可知，氧化沟/MBR一体化装置具有良好的脱氮效果，出水TN和NH+4-N浓度可稳定达到一级A标准。氧化沟和MBR的出水NH+4-N浓度分别为4.3～9.7、1.6～4.6mg/L，出水TN浓度分别为9.3～17.3、3.5～10.4mg/L，氧化沟对氨氮和TN的去除率分别为68.1%～83.8%、64.5%～74.3%，装置对NH+4-N和TN的去除率分别为81.7%～94.4%、78.1%～90.3%。当污泥外排时，虽然氧化沟和MBR对NH+4-N和TN的去除效果均有所下降，但装置出水NH+4-N和TN浓度仍能稳定在一级A标准限值以下。通常认为BOD5/TN值>4代表污水中有足够的碳源来进行反硝化作用。本研究进水BOD5/TN平均值为4.9，满足反硝化所需碳源。水质监测结果显示，氧化沟是主要的脱氮单元，氧化沟好氧段的硝化液以及MBR池回流液中富含大量硝酸根和亚硝酸根的硝化液，可以在氧化沟的缺氧段进行反硝化反应。MBR池也具有部分脱氮的作用，一种可能是因为超高的活性污泥浓度使得底部的污泥溶解氧含量较低，具有发生同步硝化反硝化的条件，Fu等...