殷航
淮河能源电力集团 232000
(一)背景技术
在污水处理和水资源再利用领域,MBR工艺即膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor),是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。与许多传统的生物水处理工艺相比,MBR工艺具有出水水质优质稳定、剩余污泥产量少、占地面积小,不受设置场合限制、可去除氨氮及难降解有机物、操作管理方便,易于实现自动控制等特点。
某电厂工程在基建期施工中产生的生活污水排放量较大,根据工程特点,采用MBR工艺处理基建期产生的生活污水,处理后出水水质满足B18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,出水水质完全满足厂内绿化灌溉需求。既解决了施工期场地绿化、降尘耗水需求,节约生产成本,又实现了污水的循环利用,产生了良好的社会效益。
(二)主要解决的技术问题
水是人类生存的基本条件,也是国民经济的生命线。随着人口和经济的增长,一方面人类对水的需求量和品质要求越来越高;另一方面,水污染的范围和程度也越来越大。这一对日益严重的矛盾已经成为制约社会经济环境可持续发展的主要因素。
某电厂工程施工期是23+6个月,在此期间工程施工产生的废水排放量较大大,根据某电厂工程的特点,施工期废水来源分为生产污水和生活废水。
(1)生产废水
施工生产废水主要来自施工场地的开挖、砂石加工系统废水、施工机械设备冲洗、汽车保养、机修含油废水和混凝土养护等。施工高峰期的生产废水约为120m3/h,主要污染物是悬浮物(1500~5000mg/L)和石油类物质(约15~30mg/L),场地开挖排水主要污染物是泥沙。
(2)生活废水
工程施工生活污水包括施工人员粪便污水、淋浴污水、洗涤污水和厨房含油污水等,主要含有COD、SS、氨氮、动植物油以及粪大肠菌群等污染物。施工最大生活用水量约为80m3/h,排水系数取80%,工程施工期最大生活污水排放量约为64m3/h。
某电厂工程周围全部是农田,如基建期产生的废水处理不及时或不达标排入当地河流水体中,将会对当地农田灌溉产生巨大副作用。因此,必须对施工过程中产生的废水进行妥善处理,积极推行水循环梯级利用,尽可能提高水的重复利用率,运用工程技术手段和科学处理工艺配套建设废水处理系统,将厂区排放的各类废水先分散收集处理,最后再集中回用,以保证工程施工对水环境的影响减至最小。
(三)具体实施方式
1、MBR污水处理系统的主要组成:
(1)、污水调节池:用来收集生活污水,同时兼作污水提升泵集水池。该池具有调节水量、均化水质,提高整个处理系统抗冲击性能的功能。池底采用穿孔曝气,起搅拌作用,用来均和水质,防止悬浮物下沉池底。单池有效容积 m3,停留时间为8h,配置有格栅、污水提升泵、 预曝气系统及液位控制系统。
(2)、缺氧池:主要作用是依靠污水中的有机物做为碳源将回流至该池泥水混合物中的硝酸盐、亚硝酸盐利用反硝化细菌的反硝化作用转化为氮气,从而实现脱氮作用,同时由于脱氮时也消耗了污水中的有机物所以也降低了COD。配置有填料、填料支架以及曝气系统;
(3)、 MBR膜池:利用内部布置的MBR平板膜泥水分离特性实现了泥水分离。微生物被完全截留在生物反应器中,实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离,大大提高了系统固液分离的能力,从而使系统出水水质和容积负荷都得到大幅度提高,出水可以作为中水回用。
2、该系统的主要技术特征:
MBR膜生物反应器是将膜分离技术和生物反应器的生物降解作用集于一体的生物反应系统。它以浸没式膜组件替代传统活性污泥法中的二沉池实现泥水分离。该系统具有处理能力强、固液分离效率高、出水水质好、占地空间小、运行管理简单等特点。由于膜的过滤作用,微生物被完全截留在生物反应器中,实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离,消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。MBR具有对污染物去除效率高,硝化能力强,出水水质稳定,剩余污泥产量低,设备紧凑,操作简单等优点。
3、系统内各部分的连接关系:
4、系统的操作过程:
污水经调节池调节水量、均化水质后通过污水提升泵进入缺氧池,利用缺氧微生物的降解能力将污水中较难分解的有机高分子污染物分解成较易
分解的有机低分子污染物,同时通过将 MBR膜池泥水混合物回流至缺氧池,依靠原水中的含碳有机物利用缺氧微生物的反硝化作用将氮氨转化为氮气。缺氧池内混合液自流至 MBR池,利用好氧微生物将污染物最终分解成二氧化碳和水,并利用好氧微生物的聚磷作用将磷从污水中分离出来,再经平板膜的过滤作用实现泥水混合物的固液分离,从而达到去除有机物、实现脱氮除磷的目的。
(四)有益效果
1 经济效益
本工程建设期间每日平均产生污水按照200t计算,每年可回收利用污水约7万吨,节约厂区绿化、降尘用水费用约1.5万元。
2 社会效益
2.1污水处理效果分析
备注:出水标准采用GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。
2.2环境效益及影响分析
基建期产生的污水经MBR工艺处理后出水水质满足B18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,出水水质完全满足厂内绿化灌溉需求。
本工程MBR污水系统处理能力为2*10t/h,按每天平均运行10h计算,每年可消减COD约25吨,BOD约14吨,SS约17吨,NH3-N约2.2吨。
(五)结论
采用MBR污水处理工艺,避免了电厂工程建设期的污水排放,杜绝因电厂工程基建期引起的水污染,对减少污染改善环境将发挥重要作用。
1、采用先进的MBR污水处理工艺替代传统的污水处理工艺,出水水质更好,水质优质稳定,剩余污泥产量少;
2、因受电厂基建期场地面积限制,采用MBR污水处理工艺,节约了施工场地,减少施工土地的占用面积;
3、MBR污水处理系统操作管理方便,易于实现自动控制,节约了系统运行、维护人员人力成本。
综上,采用MBR污水处理工艺,避免了电厂工程建设期的污水排放,杜绝因电厂基建期引起的水污染,对减少污染改善环境将发挥重要作用。