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MBR+臭氧工藝在工業區水回用中的應用

 

1 工程概況

此次工業水回用項目位于某工業區，占地總面積達10 m2，每日污水排量近5 000m3，日污水處理量達200 m3，處理后的水用來進行綠化灌溉，具體指標如下：COD ≤ 350mg/L，NH3-N ≤ 30mg/L，BOD ≤ 200mg/L，pH 為6~9。項目園區的部分工業廢水經專門設計用于深度處理，處理后的水質符合《城市污水回收和城市雜用水質》（GBT 18920—2002）的標準。根據生產、使用、安全和健康要求，充分結合實際，做好管道工程和園林綠化設施工業回水利用。污水回用處理主要結構是均化調節池、水處理池和機房等，工藝管道鋪設在地下溝槽中，沿著管道溝槽鋪設，控制電纜鋪設在地下電纜溝槽中。根據項目的水質指標，采用了膜生物反應器處理工藝，以節省空間并方便后續操作。

2 主要構筑物及設計參數

2.1 預處理系統

膜生物反應器處理工藝的預系統包括調節池，粗、細格柵，膜格柵等。系統設計流量為Q =200m3/d，總變化系數為1.91。考慮到初始管道網絡系統的完整性和項目第一階段的規模小，在預處理系統中增加了一個均化調節池，確保工業廢水處理的水質和水量均衡，以減少沖擊負荷并確保系統穩定運行。預處理中包含了一道粗格柵通道的尺寸為12m×7m×4.7m，水流速為V=0.6m/s，主要為鋼混凝土結構。調整后的水箱尺寸為14m×12m×7.7m，停留時間為8h，鋼筋混凝土結構的數量相同。提升泵房的大小為12m×6m，是在調節和鋼框架混凝土結構中建造的，同樣為鋼混凝土結構。細格柵和旋流沉砂池一起建造，小格柵之間的尺寸為12.6m×4.0m×1.2m，旋流沉砂池的直徑為1 830mm，設置有兩個。旋流沉渣池產生的廢物進入膜格柵，膜柵的入口通道分為兩個通道，膜柵的結構尺寸為12.8m×4.0m×1.2m，超細轉鼓式格柵位于入口處，通道與膜柵的燒烤桿之間的距離為1mm，安裝角度為5°。轉鼓式格柵上的柵渣被泵送到螺旋擠壓脫水機，然后送到垃圾車向外運輸。

2.2 生化池

MBR 處理與臭氧化處理技術相結合能夠實現更佳的氧化處理效果，達到凈水目標。此次項目中的再生水廠一期工程中，主要采用了AAO 處理工藝，包括一個厭氧區，兩個缺氧區和兩個好氧區，本項目的進水網管主要由政府進行統一的規劃設計，本身就具有較好的雨污分流改造功能，水質基本能夠滿足設計需求，另外，系統本身具有較好的可生化性能，原水經過水井進入厭氧區后，生物池內又分為五條廊道，分別具有隔墻設置，反應池中的污泥通過水泵提升回流到好氧區的前段部分，剩余的污泥則進入到儲泥區域，污泥處理率較高，即使是在進水碳源不足的情況下，也能夠通過補充乙酸鈉的方式滿足脫氮需求。

2.3 MBR膜系統

MBR 膜系統作為膜生物反應處理器與臭氧技術相結合的工業回水處理工藝的核心，相當于傳統的二沉池固液分離和顆粒濾料濾池，主要功能為過濾，本次項目所使用的MBR 膜系統，內部構造復雜，包括膜系統風機房、膜系統加藥間等，風機房的平面尺寸為6.5m×6m，而系統建設的平面尺寸為9m×7m，設計安裝規格為200m3/d，為降低內部負荷對膜系統的影響，要求做好預留膜箱位置確定。

2.4 臭氧氧化

臭氧氧化車間主要包括臭氧發生間以及接觸反應系統，這幾項系統非常直接地表明了臭氧氧化凈水的過程：①首先是臭氧氧化作用的發生區域，工業廢水、污水進入到臭氧氧化池中，經過膜池出水泵的提升后，可以直接與臭氧接觸，經過井底的兩個過水孔進入到臭氧氧化池，然后接至活性炭過濾口，實現活性炭吸附。②接觸反應系統膜生物反應器相結合的新技術必須做好主要參數的設計，保證其臭氧接觸池為臭氧反應區和出水井兩部分，現將臭氧氧化反應區分為兩組，每組分為兩個接觸區域，臭氧投加比例為1 ∶ 1。

2.5 活性炭吸附裝置

活性炭吸附裝置主要由活性炭吸附罐及其反沖洗系統組成，用臭氧氧化實現第一步凈水后，水中的高分子量有機物轉化為小分子有機物，廢水在通過活性炭時，其中的有機物分子被吸附到活性炭表面，從而達到深水凈化的目的。從技術優勢上來，活性炭吸附裝置清潔力好，使用簡單，不會造成水質二次污染。

3 技術優勢

膜生物反應處理器與臭氧氧化技術相結合的污水處理技術結合先進現代手段，使用膜組器代替沉淀池，實現固液分離和凈水作用，擁有出水水質穩定、水量高、凈化效果好、污泥排放量高等優勢，同時，結合了兩項優質技術的污水處理手段，自動化程度更高，占地面積小，使用簡單，工業廢水污水處理完后可以直接作為中水回用，同時，生物膜又具有避免各種微生物細菌存活，降低污泥的能力，因此能夠顯著減少污水處理費用， 很后，此次選用的膜反應器與臭氧氧化技術相結合的新型工藝，屬于特色技術，設計要求較高，實際應用價值較高。

4 運行效果與價值

膜生物反應器污水處理技術本身就具有使用效果好、占地面積小、污染小等優勢，與臭氧氧化技術相結合后其凈化性能更進一層樓，本身所具有的膜組能夠代替沉淀池進行過濾反應，提供自動化程度更高，處理污水效果更好的生物膜。另外，其中所包含的高濃度微生物污泥處理質量高，不需要單獨設立固液分離設備，既提高了自動化管理水平，又實現了簡單易行的污泥處理，此次項目使用了膜生物反應器與臭氧氧化技術相結合的新技術，施工成本有效降低，污水回收利用效率顯著提高， 很后，回收利用的污水可以用來進行綠植灌溉，既降低城市水資源消耗率，也能培養人們的節約意識。

4 結語

膜生物反應器與臭氧氧化組合工藝完美結合能夠更好地實現污水處理，達到污水資源化，節能減排的發展目標，降低成本投入，節約資源，實現綜合效益的提升，但由于此技術屬于新型技術，因此使用過程中存在多項問題，技術人員需不斷進行深入研究，為后續發展提供參考。

參考文獻

[1] 宋飛. 膜生物反應器與臭氧氧化組合工藝強化處理煤化工廢水技術研究[D]. 濟南：山東大學，2019.

[2] 蔡鑫. 膜生物反應器結合臭氧工藝在工業區水回用處理中的應用[J].中國資源綜合利用，2019，37（5）：36-38.