醞釀已久的“水十條”出臺在即。近日，環(huán)保部召開全國環(huán)保系統(tǒng)電視電話會議，環(huán)保部部長周生賢在介紹要著力抓好的重點(diǎn)工作時強(qiáng)調(diào)，要全面實(shí)施《水污染防治行動計劃》(簡稱“水十條”)。同時，預(yù)計年底前出臺，污水處理及飲用水安全被確定為重點(diǎn)，2萬億治水盛宴即將正式開啟。
振奮人心的環(huán)保政策信息，從內(nèi)心深處讓小編非常的激動，時而記憶中又看到童年的記憶：家門前的池塘在春節(jié)前后，清澈的池塘能看到一條條魚在水中穿梭，游玩。今天，自然的美已成為我們童年的記憶，也期待從事環(huán)保工作的自己，在有生之年能再次在那出生的地方看到、體驗(yàn)?zāi)且桓鼻宄旱漠嬅妗?
振奮人心的環(huán)保政策信息，從內(nèi)心深處讓小編非常的激動，時而記憶中又看到童年的記憶：家門前的池塘在春節(jié)前后，清澈的池塘能看到一條條魚在水中穿梭，游玩。今天，自然的美已成為我們童年的記憶，也期待從事環(huán)保工作的自己，在有生之年能再次在那出生的地方看到、體驗(yàn)?zāi)且桓鼻宄旱漠嬅妗?
一、MBR 工藝生化系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計
1、1污泥濃度
我們在設(shè)計膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)時，按照理論要求，一般我們會提議選擇較高的MLSS濃度。但從筆者實(shí)際工程中的經(jīng)驗(yàn)，存在如下問題：
①在實(shí)際進(jìn)水有機(jī)物濃度低于設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)情況下，MLSS值難以達(dá)到設(shè)計值，通過減少排泥來維持MLSS值時會造成MLVSS/MLSS值偏低，導(dǎo)致生化池表面產(chǎn)生大量的浮泥，致使生物活性降低，影響處理效率; ②由于MLSS是最基本的設(shè)計參數(shù)，當(dāng)實(shí)際值與設(shè)計值偏差較大時會影響相
關(guān)設(shè)計參數(shù)( 如SRT、空氣量) 的準(zhǔn)確度，從而影響實(shí)際運(yùn)行效果。
因此，對于進(jìn)水有機(jī)物濃度較高的工業(yè)廢水，可選取較高的污泥濃度值( ～10g/L) 以盡量增大對有機(jī)物的去除能力; 而對于城鎮(zhèn)綜合污水處理工程而言，由于進(jìn)水濃度相對不高，宜選取較低的污泥濃度( 6 ～8g/L) 。
以上筆者從實(shí)際項(xiàng)目出發(fā)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，個人覺得值得我們從事設(shè)計工作的借鑒，對于設(shè)計好一項(xiàng)好的環(huán)保工程作品至關(guān)重要。
1、2泥齡
對于有脫氮要求的城鎮(zhèn)綜合污水處理工程，SRT宜根據(jù)硝化泥齡和反硝化泥齡來計算確定。需要注意的是: 由于系統(tǒng)內(nèi)的MLSS值較高，因此MBR工藝的泥齡通常較傳統(tǒng)工藝長。但實(shí)踐表明: 過長(30d) 或過短的泥齡均會使膜的TMP增勢加劇，而泥齡在20d左右時，跨膜壓差增長趨勢變緩。因此，泥齡不宜太長，以20d左右為宜。
一般我們建議泥齡在30d左右，看來合適的泥齡還是很重要的。
1、3水力停留時間(HRT)
由于MBR系統(tǒng)的MLSS值較高，以SRT 計算確定的生物池容積較小，相應(yīng)的所需HRT較短( 7～10h) 。實(shí)踐證明，如果考慮到系統(tǒng)有較高的硝化和反硝化處理要求時，過短的HRT將難以保證其效果，因此應(yīng)適當(dāng)加大系統(tǒng)的 HRT(12h) ，同時可相應(yīng)降低SRT，有利于控制膜污染。
1、4需氧量和供氣量
由于 MBR 反應(yīng)器內(nèi)的MLSS濃度較傳統(tǒng)工藝高，其混合液的液膜厚度、污泥粘滯度等會發(fā)生變化，由需氧量計算供氣量時應(yīng)調(diào)整參數(shù)α、β和C0值，因此，MBR工藝的理論供氣量計算值應(yīng)大于傳統(tǒng)工藝。但是大量工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，實(shí)際生化池供氣量小于計算量。
分析其主要原因是: ①為了控制膜表面污堵，需要采用空氣擦洗來改變膜絲表面液體的流態(tài)，大量的擦洗空氣使得膜池內(nèi)的溶解氧濃度極高( 通常其DO值可達(dá)8～10mg/L) ，因此從膜池到生化池的大比例回流液( 通常為400% ～500%)使生化池所需的曝氣風(fēng)量降低; ②當(dāng)實(shí)際進(jìn)水有機(jī)物濃度低于設(shè)計值時，會造成計算需氧量和實(shí)際MLSS值均低于設(shè)計值，實(shí)際供氣量則會遠(yuǎn)低于計算值。因此在計算供氣量時應(yīng)充分考慮這些因素，給出一個供氣量的區(qū)間值，以便于進(jìn)行鼓風(fēng)機(jī)的配置和風(fēng)量調(diào)節(jié)控制。
二、MBR 工藝生化系統(tǒng)布局設(shè)計
2、1回流方式
綜合各種回流方式的實(shí)際效果，提出如下建議: ①采用膜池回流混合液至好氧區(qū)，再由好氧區(qū)回流硝化液至缺氧區(qū)，如果采用膜池回流硝化液至缺氧區(qū)的方式，由于混合液富含大量氧氣，會破壞缺氧環(huán)境，導(dǎo)致反硝化反應(yīng)不充分。②如果采用兩段缺氧生化工藝，宜采用兩點(diǎn)回流方式，盡管增加了相應(yīng)的管渠，但是兩區(qū)的回流比例可以按照實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分配，以便于充分有效地利用原水碳源和內(nèi)碳源來提高系統(tǒng)脫氮效果，減少外加碳源的用量。
2、2進(jìn)水方式
由于在城鎮(zhèn)污水處理工程中均有較高的除磷脫氮要求，因此大多采用了厭氧/缺氧/好氧工藝，對于MBR工藝而言，生物反應(yīng)池建議采用兩點(diǎn)進(jìn)水方式，即在生物池前設(shè)置進(jìn)水分配渠道和分配調(diào)節(jié)堰，污水進(jìn)入分配渠道后，通過兩套調(diào)節(jié)堰門將原水按照一定比例分配到厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而選擇優(yōu)先滿足生物脫氮還是生物除磷對進(jìn)水碳源的需要，而且各區(qū)的分配比例還可以根據(jù)不同水質(zhì)條件下生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。
2、3提升方式
混合液回流有兩種提升方式: ①前提升系統(tǒng)，即好氧池出水由泵提升至膜池，膜池的混合液重力回流至生物池; ②后提升系統(tǒng)，即好氧池出水自流至膜池，膜池的混合液通過回流泵提升至生物池。后提升系統(tǒng)較前提升系統(tǒng)提升混合液的流量小，回流泵分別對應(yīng)各組膜池便于獨(dú)立檢修，但管路系統(tǒng)較為復(fù)雜; 前提升系統(tǒng)管路系統(tǒng)較為簡單，檢修維護(hù)工作量小，提升揚(yáng)程較低。
2、4好氧區(qū)形式
傳統(tǒng)活性污泥A2/O系統(tǒng)的好氧區(qū)構(gòu)型多為長方形廊道的推流形式。對于MBR工藝，其好氧區(qū)宜設(shè)計成完全混合式，一方面有利于混合液處于良好的紊動，保持懸浮狀態(tài)，減小因剪切造成的污泥顆粒破碎，并提高曝氣設(shè)備的充氧速率; 另一方面，從膜池回流至好氧區(qū)的大比例混合液可以實(shí)現(xiàn)快速混合以充分利用膜池內(nèi)的DO。
1、1污泥濃度
我們在設(shè)計膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)時，按照理論要求，一般我們會提議選擇較高的MLSS濃度。但從筆者實(shí)際工程中的經(jīng)驗(yàn)，存在如下問題：
①在實(shí)際進(jìn)水有機(jī)物濃度低于設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)情況下，MLSS值難以達(dá)到設(shè)計值，通過減少排泥來維持MLSS值時會造成MLVSS/MLSS值偏低，導(dǎo)致生化池表面產(chǎn)生大量的浮泥，致使生物活性降低，影響處理效率; ②由于MLSS是最基本的設(shè)計參數(shù)，當(dāng)實(shí)際值與設(shè)計值偏差較大時會影響相
關(guān)設(shè)計參數(shù)( 如SRT、空氣量) 的準(zhǔn)確度，從而影響實(shí)際運(yùn)行效果。
因此，對于進(jìn)水有機(jī)物濃度較高的工業(yè)廢水，可選取較高的污泥濃度值( ～10g/L) 以盡量增大對有機(jī)物的去除能力; 而對于城鎮(zhèn)綜合污水處理工程而言，由于進(jìn)水濃度相對不高，宜選取較低的污泥濃度( 6 ～8g/L) 。
以上筆者從實(shí)際項(xiàng)目出發(fā)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，個人覺得值得我們從事設(shè)計工作的借鑒，對于設(shè)計好一項(xiàng)好的環(huán)保工程作品至關(guān)重要。
1、2泥齡
對于有脫氮要求的城鎮(zhèn)綜合污水處理工程，SRT宜根據(jù)硝化泥齡和反硝化泥齡來計算確定。需要注意的是: 由于系統(tǒng)內(nèi)的MLSS值較高，因此MBR工藝的泥齡通常較傳統(tǒng)工藝長。但實(shí)踐表明: 過長(30d) 或過短的泥齡均會使膜的TMP增勢加劇，而泥齡在20d左右時，跨膜壓差增長趨勢變緩。因此，泥齡不宜太長，以20d左右為宜。
一般我們建議泥齡在30d左右，看來合適的泥齡還是很重要的。
1、3水力停留時間(HRT)
由于MBR系統(tǒng)的MLSS值較高，以SRT 計算確定的生物池容積較小，相應(yīng)的所需HRT較短( 7～10h) 。實(shí)踐證明，如果考慮到系統(tǒng)有較高的硝化和反硝化處理要求時，過短的HRT將難以保證其效果，因此應(yīng)適當(dāng)加大系統(tǒng)的 HRT(12h) ，同時可相應(yīng)降低SRT，有利于控制膜污染。
1、4需氧量和供氣量
由于 MBR 反應(yīng)器內(nèi)的MLSS濃度較傳統(tǒng)工藝高，其混合液的液膜厚度、污泥粘滯度等會發(fā)生變化，由需氧量計算供氣量時應(yīng)調(diào)整參數(shù)α、β和C0值，因此，MBR工藝的理論供氣量計算值應(yīng)大于傳統(tǒng)工藝。但是大量工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，實(shí)際生化池供氣量小于計算量。
分析其主要原因是: ①為了控制膜表面污堵，需要采用空氣擦洗來改變膜絲表面液體的流態(tài)，大量的擦洗空氣使得膜池內(nèi)的溶解氧濃度極高( 通常其DO值可達(dá)8～10mg/L) ，因此從膜池到生化池的大比例回流液( 通常為400% ～500%)使生化池所需的曝氣風(fēng)量降低; ②當(dāng)實(shí)際進(jìn)水有機(jī)物濃度低于設(shè)計值時，會造成計算需氧量和實(shí)際MLSS值均低于設(shè)計值，實(shí)際供氣量則會遠(yuǎn)低于計算值。因此在計算供氣量時應(yīng)充分考慮這些因素，給出一個供氣量的區(qū)間值，以便于進(jìn)行鼓風(fēng)機(jī)的配置和風(fēng)量調(diào)節(jié)控制。
二、MBR 工藝生化系統(tǒng)布局設(shè)計
2、1回流方式
綜合各種回流方式的實(shí)際效果，提出如下建議: ①采用膜池回流混合液至好氧區(qū)，再由好氧區(qū)回流硝化液至缺氧區(qū)，如果采用膜池回流硝化液至缺氧區(qū)的方式，由于混合液富含大量氧氣，會破壞缺氧環(huán)境，導(dǎo)致反硝化反應(yīng)不充分。②如果采用兩段缺氧生化工藝，宜采用兩點(diǎn)回流方式，盡管增加了相應(yīng)的管渠，但是兩區(qū)的回流比例可以按照實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分配，以便于充分有效地利用原水碳源和內(nèi)碳源來提高系統(tǒng)脫氮效果，減少外加碳源的用量。
2、2進(jìn)水方式
由于在城鎮(zhèn)污水處理工程中均有較高的除磷脫氮要求，因此大多采用了厭氧/缺氧/好氧工藝，對于MBR工藝而言，生物反應(yīng)池建議采用兩點(diǎn)進(jìn)水方式，即在生物池前設(shè)置進(jìn)水分配渠道和分配調(diào)節(jié)堰，污水進(jìn)入分配渠道后，通過兩套調(diào)節(jié)堰門將原水按照一定比例分配到厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而選擇優(yōu)先滿足生物脫氮還是生物除磷對進(jìn)水碳源的需要，而且各區(qū)的分配比例還可以根據(jù)不同水質(zhì)條件下生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。
2、3提升方式
混合液回流有兩種提升方式: ①前提升系統(tǒng)，即好氧池出水由泵提升至膜池，膜池的混合液重力回流至生物池; ②后提升系統(tǒng)，即好氧池出水自流至膜池，膜池的混合液通過回流泵提升至生物池。后提升系統(tǒng)較前提升系統(tǒng)提升混合液的流量小，回流泵分別對應(yīng)各組膜池便于獨(dú)立檢修，但管路系統(tǒng)較為復(fù)雜; 前提升系統(tǒng)管路系統(tǒng)較為簡單，檢修維護(hù)工作量小，提升揚(yáng)程較低。
2、4好氧區(qū)形式
傳統(tǒng)活性污泥A2/O系統(tǒng)的好氧區(qū)構(gòu)型多為長方形廊道的推流形式。對于MBR工藝，其好氧區(qū)宜設(shè)計成完全混合式，一方面有利于混合液處于良好的紊動，保持懸浮狀態(tài)，減小因剪切造成的污泥顆粒破碎，并提高曝氣設(shè)備的充氧速率; 另一方面，從膜池回流至好氧區(qū)的大比例混合液可以實(shí)現(xiàn)快速混合以充分利用膜池內(nèi)的DO。
