摘要：某市某别墅小区采用膜-生物反应器工艺对小区生活污水进行处理，出水经过消毒后作为小区内的绿化、洗车、道路浇洒等杂用水，达到污水资源化的目的。工程设计、建设和运行实践表明膜-生物反应器是分散化污水处理的优选工艺。对该工程运行进行了为期两个月的跟踪监测，其出水浊度始终低于1NTU，出水SS小于5mg/L，出水COD小于50mg/L，出水NH3-N小于1mg/L，出水水质高于建设部规定的中水回用标准(《城市污水再生利用 城市杂用水水质》GB/T 18920 )。该工艺具有出水水质好且稳定、占地面积小、运行管理方便、耐冲击负荷、剩余污泥量小等优点，十分适合别墅小区的污水分散化处理及回用。关键词：膜-生物反应器;小区中水回用;污水资源化。
1.概述
随着人们生活水平的提高，对居住环境要求越来越高。而远离城市中心的别墅小区，周围没有统一大型的成套市政城市排水管网系统，因此不能建立大型的污水处理厂，这些小区污水只能排入附近河流及湖泊中。若直接排放会造成对自然水体及周围环境的污染和破坏，所以这些小区污水必须经过处理达标后才能排放。目前，我国水资源短缺，污水回用、节约水资源、保护环境是我国的国策，国家已严格规定了污水排放标准和法规。因此为了防止住宅小区生活污水对自然水体的污染，将小区污水处理后回用节约水资源是小区建设的一个重要的工程项目，一种占地面积小、出水水质好且稳定、管理方便的生活污水处理工艺对于节省占地面积，改善小区环境起着重要作用。
膜-生物反应器(MBR)是目前公认的水处理高新技术，它综合了膜处理技术和生活污水生物处理技术的优点，具有流程简单、出水水质好、运行管理简单、占地少等优点，适用于小区污水回用，目前该技术已在德国、美国、日本等国家广泛应用于污水处理和再利用领域。
2.处理工艺的确定
某市某别墅小区位于旅游风景区周边，该小区周边风景秀丽，景色宜人。业主入住别墅后将产生大量的生活污水，该污水与城市污水不同，主要是属于生活污水范畴，无工业废水。小区生活污水有如下特点：(1)水质水量变化较大;(2)有机物含量较高，可生化性好，固体悬浮物含量高。如果不经处理随意排放，将严重影响小区及周边环境。因此房屋购买者及开发商比较重视小区环境建设，但小区的土地十分昂贵，因此污水处理的设计和建设必须紧凑，有别于城市污水处理。结合小区污水水质的特点，以及出水水质要求，应选用一种工艺简单、占地面积小，同时还具有适应性强，耐冲击负荷好等特点的污水处理工艺。综合上述考虑膜生物反应器(MBR)为最佳选择。
3.工艺流程
收集后的废水经格栅后进入调节池，在调节池后设有潜水自吸泵，污水仔细泵前端安装有毛发聚集器，经毛发聚集器和污水自吸泵的二次提升污水进入膜生物反应器主体，毛发聚集器去除掉头发和细小纤维物，MBR池出水经抽吸泵抽吸后进入清水池，在抽吸泵出口加入次氯酸钠进行消毒;在清水池中设潜水泵，清水经潜水泵提升后回用至用水点。积水池、调节池、反应池、膜处理池、回用水池、设备间等全部建在地下，其占地约
4.设计进出水水质及水量
4.1进出水水质
该废水为综合污水，其中洗漱、洗涤水中主要成分为人体皮肤的分泌物、毛发、泥沙及去污剂(肥皂与洗发液、浴液中的油脂、香料、合成洗涤剂等)，以及洗衣液、洗衣粉中的合成洗涤剂等。这部分废水的主要污染物之一为合成洗涤剂。废水中主要成分除上述以合成洗涤剂为主的污染物外，还有厨房排水中的油脂和其它污染物、卫生间冲便水中的较高浓度的有机物和细菌。进水水质CODcr 在400mg/L左右、BOD5在200 mg/L左右、SS在100mg/L左右、氨氮在40 mg/L左右、总氮在50mg/L左右。经过膜生物反应器处理后，其出水浊度始终低于1NTU，出水SS基本小于5mg/L，出水COD均小于50mg/L，出水NH3-N小于2mg/L，各种细菌类指标均优于中水规范中的要求。
4.2污水水量
中水处理系统设计日处理水量：
中水处理系统设计小时处理水量：
5.工艺说明
所有水处理构筑物均为钢混结构，由于原水为生活污水(化粪池出水)，BOD/COD约为0.35，可生化性强，属可生物降解的中低浓度有机污水，适宜采用生化法处理。采用一体化膜生物反映器(MBR)作为核心单元，从而达到中水回用、节约用水的目的。一体化膜生物反映器(MBR)工艺符合某市环保局及水务局报批、报验的各项要求。反应器内的生物污泥在运行中可达到动态平衡，几乎无剩余污泥的排放。
工艺电气控制系统采用PLC可编程控制器实现全自动运行，分为液位联锁、自动阀门及时序工艺控制三种控制功能，预留工艺监测点，可实现远程监测，操作管理便利。
系统控制设有正常处理程序、低负荷处理程序及超负荷处理程序。
(1)低负荷运行时，即原水水量少，可调解各池体水位，单台曝气机工作，单台加压泵工作。系统转入半负荷运行状态，满足低处理水量时运行要求。
(2)正常负荷运行时，即处理量为
(3)超负荷处理量大于
主要设备采用进口或国内名牌设备，质量可靠，运行稳定，低噪音、低能耗，保证中水站对周围环境噪音影响符合有关规定。为降低噪音，采用了以下措施：鼓风机采用低噪音风机，水泵进出口均装有可曲挠柔性接头，确保噪音不超过国家有关标准。(白天﹤55分贝，夜间﹤45分贝)。
6.工艺运行效果分析
6.1有机物去除效果
污水处理站运行60天，运行期间进水、生物反应器上清液和膜出水COD随时间的变化如图6-1所示。
运行期间进水COD在151.5～571.9mg/L之间，呈现逐步上升趋势，从最初20d的200～300mg/L逐渐升高到45d后的500mg/L以上。污水站开始时是11月中旬，随着天气逐渐变冷，由于居民生活用水量呈现下降趋势，因此以接纳生活污水为主的清河污水厂的来水量逐渐减少，污染物浓度随之升高。
运行监测期间;膜生物反映其出水COD均低于50mg/L，在9.1～48.9mg/L之间。
试验期间生物反应器上清液COD与膜出水相比波动较大，在43.8～185.4mg/L之间。生物去除率在21.6～82.4%之间，亦有较大波动。活性污泥微生物的降解作用是COD去除的主要机理，而膜组件的高效截留作用则保证了系统出水的稳定性。
系统平均水力停留时间为4h，COD容积负荷Uv在1.2～4.0 kgCODm-3d-1，平均负荷高达2.2 kgCODm-3d-1。在较短的HRT及较高的容积负荷条件下，系统出水COD低于50mgL-1且稳定，表明一体式膜-生物反应器处理典型生活小区污水技术上是可行的。膜出水BOD非常小，抽样检测膜组件出水为1mg/L。系统去除率大于99%。
6.2 氨氮去除效果
运行间进水、生物反应器上清液和膜出水NH3-N随时间的变化而变化，相应地NH3-N生物去除率与系统去除率随时间的变化.
试验期间进水NH3-N在26.3～63.8mg/L之间，呈现逐步上升趋势，从最初10d的30～40mg/L逐渐升高到35d后的60mg/L以上。膜-生物反应器出水NH3-N在5.2～42.6mg/L之间。系统去除率分别为11～84.4%，波动较大。
运行期间生物反应器上清液NH3-N与膜出水基本一致，在10.5～52.7mg/L之间。生物去除率在7.6～74.8%之间，亦有较大波动。活性污泥微生物的降解作用是NH3-N去除的主要机理，膜组件的截留作用对NH3-N的去除无明显影响。
6.3 浊度去除效果
运行期间进水、膜出水浊度变化，试验期间进水浊度在69～280NTU之间，呈现逐步上升趋势，从最初15d的150NTU以下，逐渐升高到40d后的200NTU以上。试验开始时是11月中旬，随着天气逐渐变冷，由于居民生活用水量呈现下降趋势，因此以接纳生活污水为主的清河污水厂的来水量逐渐减少，污染物浓度随之升高。
运行期间膜生物反应器出水浊度同样低于3NTU，在0.44～2.27NTU之间。膜组件的系统去除率分别高达98.8～99.8%。膜组件的高效截留作用确保系统出水无SS。
7.运行成本及效益分析
运行成本分为运行电费、药剂费、维修费及人工费，其中由于设备为自动运行，只需监管即可，费用可以忽略，按日处理水量按
(1)运行电费：电价按0.50元/度计
吨水运行电费：12kW×24×0.50元÷
(2)药剂费(消毒剂)：
(3)、维修、保养费： 按全年10000元
10000元÷365天÷
因此吨水运行成本费用合计：0.60元/m3+0.05元/m3+0.11元/m3=0.76元/m3。
经济效益分析：
日处理水量按
(1)全年可节约用水总计：
(2)每日运行成本合计：
(3)每日节水产生经济效益：
(4)每日实际产生经济效益： 888.00元–182.40元 =705.6元
(5)全年实际产生经济效益合计：705.6元×365天 = 25.75万元
本文由别墅小区小型废水处理设备——广东春雷环境工程有限公司采编，来源：城市地理·论文版 2014年9期
8.结束语
通过设计、施工及运行监测发现膜-生物反应器有以下特点：
(1)其出水水质全面优于国家生活杂用水水质标准，出水中悬浮物和浊度接近于零。同时可以截留世代周期长的硝化菌，通过程序控制，使硝化反应得以顺利进行，有效的去除氨氮。
(2)可以采用较高污泥浓度，大幅减少占地面积(只占传统工艺之1/3.5);低污染负荷，有利于水中有机物质得到彻底降解。同时不必考虑污泥的沉降性能和担心污泥的流失，能够保证其在低污泥负荷下进行。
(3)实现水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的完全分离，可以截留一时难于降解的大分子有机物，延长其在反应器内的停留时间，使之得到最大限度的氧化分解。
(4)自动化程度高，系统全部实现PLC集中控制，维护管理方便。占地面积小，设备集中。
该工艺占地面积小，施工快，安装简单，出水水质好，如在类似项目中推广应用，可以大量节约水资源和减少环境污染，提高经济效益与环境生态效益。
作者简介：范久达(1970-)男，本科，水工环工程师
参考文献
[1] 李力.膜-生物反应器在城市生活污水处理回用中的应用.2001年膜技术应用国际会议论文集，上海&杭州，2001
[2] 魏源送，郑祥，刘俊新.国外膜生物反应器在污水处理中的研究进展.工业水处理，2003，23(1)：1～6
[3] 王宝贞，王琳.水污染治理新技术.某：科学出版社，2004：121～122
[4] 王琳，王宝贞.分散式污水处理与回用.某：化学工业出版社，2003：244～249
[5] Glen T.Daigger，Henry C.Lim.废水生物处理.某：化学工业出版社，2004
本文由别墅小区小型废水处理设备——广东春雷环境工程有限公司采编，来源：城市地理·论文版 2014年9期
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