多种两段缺氧A^3OMBR工艺在污水处理工程中的应用 4页

'128防洪排水城市道桥与防洪2014年11月第11期多种两段缺氧A3O-MBR工艺在污水处理工程中的应用祝君乔，蒋岚岚，梁汀z，程文z，张万里z，胡邦z(1．无锡新区市政公用事业管理处，江苏无锡214000；2．无锡市政设计研究院有限公司，江苏无锡214072)摘要：结合各种两段缺氧的A30一MBR工艺的工程项目，就工艺原理和开发依据进行了介绍，并就工程应用中的生物段内部流程、进水方式、回流方式以及脱氮除磷机理等方面进行了比较分析，并介绍了几个两段缺氧的A30一MBR类污水处理工程的设计情况，以期为今后国内MBR工艺的规模化设计应用提供参考。关键词：污水处理厂；MBR工艺；两段缺氧；生物脱氮除磷；工艺设计中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1009—7716(2014)11—0128—031．2MBR工艺开发两段缺氧的理论依据0引言(1)由于MBR系统的MLSS较高，以SRT计算随着对污水排放标准的提高以及膜成本和能确定的生物池的容积较小，相应的所需总HRT较耗的降低，MBR工艺由于出水水质优良、可直接回短。因此，如果考虑到系统有较高的硝化和反硝化用和节省占地等优点使其在污水处理方面的应用处理效果要求时，必须对系统内的各段水力停留进入高速发展时期。时间进行重新分配。对于城市污水处理，难点是脱氮除磷，目前已(2)由于MBR工艺的泥龄通常较传统工艺有众多传统脱氮除磷工艺被应用到MBR系统的长，较长的泥龄会使内源代谢物质增多，若MBR生物处理段中，最普遍的是A2／O工艺[1]。但是，它中积累一定量的溶解性微生物产物fSoluble也存在其固有的缺陷，主要是硝化菌、反硝化菌和MicrobialProducts，SMP)，不但会加速膜污染，还会聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着导致出水水质变差[，因此，要充分考虑对MBR中矛盾和竞争[21。为此，在A20"MBR工艺的基础上开产生的内源代谢物质的利用。发出了多种两段缺氧的A。O—MBR工艺。本文结合(3)为了控制膜表面污堵，通常采用大量的空设计采用A。O—MBR工艺的5座城镇污水处理厂气来擦洗膜丝，使得膜池内的溶解氧极高，通常其工程，就工程应用中的生物段内部流程、进水方DO值可达8～10mg／L[4]。依靠膜池的好氧环境保障式、回流方式以及脱氮除磷机理等方面进行分析出水，使得后置缺氧成为可能。探讨。(4)MBR工艺用膜分离代替了传统活性污泥法中的二沉池，并采用抽吸方式出水。因此，在1两段缺氧的A30一MBR工艺原理MBR工艺中无传统意义的污泥回流，通常是将膜1．1两段缺氧的基本原理池的混合液进行回流，即将污泥回流与硝化液回传统的生物脱氮工艺通常采用前置反硝化或流合并。考虑到回流液中硝态氮对聚磷菌的抑制，后置反硝化来实现氮的去除，而设置了厌氧、缺氧使得预缺氧成为一种选择。和好氧反应器的A2o工艺则可以实现同步除碳和(5)由于将污泥回流与硝化液回流合并，使得脱氮除磷功能。两段缺氧的A。O工艺是指在传统系统的回流比较大。同时，因为膜池的溶解氧较的AO工艺中增设一级缺氧池，它是一种强化内高，不宜直接将混合液回流至缺氧区，必须经由好源反硝化和生物除磷的新型工艺，由于MBR工艺氧区回流，为减少各段之间的总回流比，两段缺氧的高浓度活性污泥和生物多样性等特性，使得两的生物段布置须进行优化调整。段缺氧技术在MBR的生物处理段中得到应用。2各种两段缺氧的一MBR工艺形式比较分析收稿日期：2014—06—24作者简介：祝君乔(1967一)，男，江苏泰州人，硕士，高级工程目前在MBR工艺中采用的两段缺氧师，从事城市建设管理工作。A。O—MBR工艺主要有以下4种形式：(1) 2014年11月第11期城市道桥与防洪防洪排水129A20／A-MBR；(2)A(2A)O-MBR；(3)A，AO—MBR；排泥(4)倒置AO／A—MBR。下面从内部流程、进水方式、回流方式和脱氮除磷机理等4个方面对这4种形式的AO—MBR工艺进行比较分析。2．1内部流程的比较图4倒置A20／A-MBR工艺内部流程图2．1．1A~O／A．MBR工艺A2o／A—MBR工艺的内部流程依次为厌氧、第2．2进水方式的比较分析一缺氧、好氧、第二缺氧和膜池，其特点是在传统早期开发的AO／A—MBR工艺采用的是单点进A2o工艺后再设一级后置缺氧池，最后再利用膜池水的方式，全部原水进入厌氧区，如图1所示。后的好氧曝气作用保障出水。其内部流程见图1。开发的三种两段缺氧AO—MBR工艺都采用了两点进水方式以增加系统运行的灵活性，即在生物池前设置进水分配渠道和分配调节堰，污水进入到分配渠道后，通过两套调节堰门可以将原水按照一定比例分配到厌氧区和第一缺氧区，从而选I!：：：：竺!IL择优先满足生物脱氮还是生物除磷对进水碳源的需要，如图2～图4所示。并且，各区的分配比例还图1Az()／A-MBR工艺内部流程图可以根据不同水质、不同季节条件下及生物脱氮2．1．2A(2A)O-MBR工艺和生物除磷所需碳源的变化进行灵活调节。A(2A)O—MBR工艺的内部流程依次为厌氧、第2．3回流方式的比较分析一缺氧、第二缺氧、好氧和膜池，其特点是在传统MBR工艺中为了形成足够的水力剪切作用，AO工艺中设置了两段缺氧区，通过控制进水与回防止膜污染，同时也为了物料平衡和减少各区功流点调节两段缺氧区的功能。其内部流程见图2。能的相互干扰，一般需设置多级回流。在早期的城镇污水处理工程的MBR工艺中，大多采用从直接膜池回流硝化液到缺氧区的方式。实践表明，通常膜池回流的混合液中溶解氧含量很高，富氧混合液直接回流至缺氧区会破坏缺氧区的反硝化环境。目前，绝大多数的MBR工艺均采用分步回流图2A(2A)O-MBR工艺内部流程图的方式，即膜池的富氧混合液先回流至好氧区，一2．1．3NA20．MBR工艺方面可以使溶解氧得到充分利用，在一定程度上A，A20一MBR工艺的内部流程依次为第一缺补充好氧区的供氧量，降低能耗；另一方面可以减氧、厌氧、第二缺氧、好氧和膜池，其特点是在传统少对缺氧区功能的干扰。A2o工艺前增设一段预缺氧池，预处理后的污水首在生物处理段，各种两段缺氧AO—MBR工艺先按比例分配流量分别进入第一缺氧区和厌氧采用了不同的回流方式，分述如下。区，然后依次重力流人第二缺氧区、好氧区和膜(1)AO／A—MBR采用的是二级单点回流，一池，最后通过膜过滤抽吸出水。其内部流程见图3。级是好氧区混合液回流至第一缺氧区，回流比为300％～400％；二级是从第二缺氧区回流至厌氧1．5-2．5Q~=350％Q排泥区，回流比为100％一200％。(2)A(2A)O—MBR采用的是二级两点回流，一级是好氧区混合液分别回流至第一缺氧区和第二缺氧区，总回流比为350％；二级是从第一缺氧区图3NACO-MBR工艺内部流程图回流至厌氧区，回流比为200％。2．1．4倒置A20／A．MBR工艺(3)A20一MBR采用的是单级两点回流，为倒置A2O／A—MBR工艺的内部流程依次为第一好氧区混合液回流，分别回流至第一缺氧区和第缺氧、厌氧、好氧、第二缺氧和膜池，其特点是在倒二缺氧区，总回流比为350％。置AO工艺后增设一级后置缺氧池，是(4)倒置A2O／A—MBR采用的是单级单点回A2O／A—MBR工艺的改进工艺。其内部流程见图4。流，为好氧区混合液回流至第一缺氧区，回流比为 130防洪排水城市道桥与防洪2014年11月第11期300％。两段缺氧中回流的硝酸根，有利于充分利用内碳对比这4种工艺的回流方式可以发现，采用源。预缺氧的A，A20一MBR和倒置A20／A—MBR工艺的(3)A，A20一MBR工艺设置了前置的预缺氧生物段的回流只有一级，因为厌氧区位于预缺氧区，第一缺氧池利用进水碳源和回流硝化液进行区之后，其污泥浓度可由回流至预缺氧区的混合快速反硝化，接着混合液进入厌氧池进行厌氧释液保证。采用后置缺氧的AO／A—MBR和倒置磷。将厌氧区放在第一缺氧区之后，由于回流液中AO／A—MBR工艺的回流点只有一处，即第一缺氧的硝态氮被充分反硝化，减少了其对聚磷菌的抑区，因为第二缺氧区位于好氧区之后，直接由好氧制，提高除磷效果。在第二缺氧池再利用污水中剩区顺水流流人，无需再从好氧区回流硝化液。总体余的碳源和回流的硝化液进一步反硝化脱氮。而言，倒置A2O／A—MBR工艺由于将第一缺氧区前(4)倒置AO／A—MBR工艺为AO／A—MBR的置，减少了一级回流(缺氧I至厌氧)，并增设了后改进工艺，综合了预缺氧和后置缺氧的双重优势，置的第二缺氧区，减少了一点回流(好氧至缺氧从进水有机碳源的充分利用和合理分配、聚磷菌II)，大大节省了能耗和运行成本。的绝对厌氧环境的构建、溶解氧的利用和分布、内2．4脱氮除磷机理的比较分析源代谢产物的有效利用、总回流比的量等多方面在MBR工艺中，由于高活性污泥浓度、专性均得到了优化配置，系统提高了脱氮除磷的能力。菌种的形成以及膜屏障的截留作用等因素，使系3工程实例介绍统对有机物的处理效果很好，但是脱氮除磷的效果受限于进水有机碳源和回流比等因素提高不采用两段缺氧的A。O—MBR工艺的5座城镇易。总体而言，各种采用两段缺氧工艺的主要目的污水处理厂工程的生物段形式、进水方式、回流方均是为了强化脱氮除磷，但在机理上有所不同，分式、生物段工艺参数的设计情况如表1所示。述如下。4结语(1)A2O／A—MBR工艺通过设置后置缺氧段，主要解决进水碳源不足而导致反硝化不充分的问随着MBR在污水处理中的应用越来越多，相题，使好氧区残留的硝酸盐在反硝化菌作用下，继关的应用技术也在不断开发。在多座MBR工艺城续以微生物的胞内储存物质及细胞死亡后溶出的镇污水处理厂工程中，针对膜分离的特点，采用了有机成分作为碳源进行脱氮【。此外，经由后置缺多种两段缺氧的A30一MBR工艺，将两段缺氧生物氧池回流到厌氧池的混合液循环设置，最大程度处理技术和膜过滤技术有机结合，可以起到强化地保证了厌氧环境，有利于厌氧池的释磷过程。脱氮除磷的作用，提高系统的总体去除率，尤其是(2)A(2A)O—MBR工艺设置了两段缺氧区(第对于低碳源、高处理标准的污水处理厂而言实用一缺氧区和第二缺氧区)。在第一缺氧区内，从好意义较大。氧区回流的NO一完全被还原，实现完全反硝化；本文结合设计采用两段缺氧AsO—MBR工艺而在第二缺氧区内，由于连续长时间的缺氧，可以的5座城镇污水处理厂工程，就工艺原理、开发依实现内源反硝化，进一步地去除了污水中的硝态据进行了介绍，并就工程应用中的生物段内部流氮，节省外加碳源的投加[6]。同时，由于好氧区的硝程、进水方式、回流方式、脱氮除磷机理等方面进化液回流采用两点回流，两者之间的流量比例通行了比较分析，以期为今后国内MBR工艺的规模过回流渠道和调节堰来分配，这样可以灵活调节化设计应用提供参考。表15座两段缺氧A30一MBR类污水处理工程实例介绍 2014年11月第11期城市道桥与防洪防洪排水131预制检查井在工程中的应用——以化工污水管道改造为例徐继伟(淄博市规划设计研究院，山东淄博255037)摘要：以化工污水管道改造工程为例，通过分析比较砖砌检查井与预制检查井的特点，探讨预制检查井的设计及使用中需要注意的问题。关键词：检查井；预制检查井；设计；施工中图分类号：TU990．3文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)11—0131—02源；(3)使用黏土砖占用宝贵的土地资源，不符0引言合国家的土地和环保政策，而改用煤矸石砖，虽节近些年，随着我国国民经济持续快速的发约原煤和黏土，但如果制砖使用轮窑焙烧，当煤矸展，市政建设的规模也在不断扩大。作为城市重石发热量较高时，很难保证煤矸石砖体的质量。要的基础设施——市政排水管网，也得到了政府随着砖砌检查井弊端的日益显现，预制检查部门的大力支持、建设和完善。与此同时，我国排井顺应时代的发展，逐步走人建设市场的前台。水管道的施工技术也取得了很大进步，传统的砂1预制检查井应用实例浆接口、钢筋混凝土基础等做法已经逐步被柔性接口、沙基础等所代替，施工工期大大缩短，管道(1)工程简介渗漏量降低，但砖砌检查井一直是影响排水管施污水管道改造工程位于张店电厂专用铁路北工的主要瓶颈。侧林地段，现状管道为20世纪90年代早期施工埋设一段30～50m长的管道，通常只需要半的DN1000夹砂玻璃钢管道。由于当时施工质量、天左右的时间，而砌一座检查井却至少需要两天管理水平较低以及近期沿铁路修建其他市政管多时间。其中包括的主要工序有：(1)混凝土基础道，致使该段管道损坏严重，污水多处外溢，通过及养护，需要约一天的时间；(2)垒砌井体、抹面、现场明渠排水自流至下游检查井内，沿线污水下做流槽，需要约一天到一天半的时间。传统砖砌渗农田，污染严重，急需对该段管道进行翻修改造。检查井主要缺点有：(1)施工速度慢，如果工程(2)工程特点沿道路施工的话，对城市交通以及周边居民的出由于西张村段污水管道为过境的化工污水主行影响较大；(2)砖砌体强度不够，排水管道的检管道，故对防渗漏、施工工期等多方面有较高的要查井极易渗漏，在管道与检查井结合处渗漏最为求。为防渗漏、缩短施工工期，减少对环境的污染严重，特别是污水检查井，渗漏会污染地下水资及危害，设计上综合考虑，决定在现状破损污水管道旁边修建一条新的污水管道。新建管道采用内收稿日期：2014—06—03衬玻璃钢钢筋混凝土承插管，接口为橡胶圈承插作者简介：徐继伟(1981一)，男，山东淄博人，工程师，国家注接口。橡胶圈采用耐油、耐酸碱的三元乙丙橡胶。册给排水公用设备师，从事市政给排水相关规划及施工设计工作。检查井则淘汰砖砌检查井，采用内衬玻璃钢钢筋讨[J】．环境工程，2004，22(5)：24—26．[4]蒋岚岚，张万里，梁汀，等．两段缺氧a(2n)O—MBR工艺污水处参考文献【1】蒋岚岚，胡邦，张万里，等．MBR工艺在太湖流域污水处理工程理系统降解特性研究『J]．水处理技术，2013，39(1)：93—96．【5]董良飞，刘姗，周铭威，等．MBR工艺在无锡三座城市污水厂中中的应用⋯．给水排水．2011，37(1)：14—18．的应用分析[J]．中国给水排水，2012，28(4)：20—23．【2]孙孝龙，蒋文举，张进，等．改良Az／0工艺预缺氧池中的脱氮作用和机理【J]．环境科学与技术，2009，32(12)：138—141．【6]董良飞，郗晓敏，余海静，等．MBR组合工艺脱氮除磷研究进展[3】曹斌，袁宏林，王晓昌，等．膜生物反应器设计中工艺参数的探『J]．中国给水排水，2010，26(4)：24—28．'