由于我國農(nóng)村污水的特殊性，傳統(tǒng)的污水處理技術由于運行管理復雜(如絮凝沉淀、CAST、A2/O等)，不適合在農(nóng)村推廣應用。)，缺乏專業(yè)的技術人員進行運行維護，TN和TP去除率低等。膜生物反應器(MBR)是一種將膜分離技術與傳統(tǒng)活性污泥法相結合的新型工藝。具有占地面積小、出水水質好、污泥產(chǎn)量低的特點，在污水處理和回用中發(fā)揮著越來越重要的作用。但是，為了達到脫氮除磷的目的，將MBR與其他工藝相結合并應用于村污水處理工程實踐是一種很好的方法，如A/O-MBR工藝、UCT—MBR工藝、A/A/O-MBR工藝等。鑒于此，筆者將氧化溝與MBR工藝相結合，構建了新型一體化village 污水處理裝置，并將其用于處理大理某村莊的生活污水(規(guī)模為100m3/d)，研究了該裝置的長期運行效果，以期為village 污水處理技術的工程實踐提供參考。

1.測試裝置和方法

氧化溝/MBR一體化村污水處理裝置在大理某村建成，如圖1所示。處理能力為100m3/d，水力停留時間(HRT)為13.62h，其中氧化溝和MBR的HRT分別為11.28和2.34h，污泥停留時間為30d。選用親水性聚偏氟乙烯中空纖維簾式膜組件(EF系列)，平均膜孔徑為0.2 μ m。

本裝置進水為鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水，COD、BOD5、TN、NH+4-N、TP濃度分別為(345.5±25.2)、(212.6±21.4)、(44.1±4.3)、(28.9±3.4)、(4.5±0.7)。所有水質指標均采用國標法測定。

2.結果和討論

2.1有機物的去除效果

污水的可生化性通常用BOD5/COD來表示，一般認為BOD5/COD >: 0.3表示污水具有良好的可生化性。在試驗裝置穩(wěn)定運行階段，污水的平均BOD5/COD為0.62，具有良好的可生化性。試驗過程中裝置對COD和BOD5的去除效果見圖2。可見氧化溝/MBR一體化裝置對COD和BOD5有很好的去除效果。氧化溝出水COD濃度為62.2 ~ 98.1 mg/L，MBR為16.1 ~ 39.6 mg/L，氧化溝COD去除率為71.4% ~ 82.3%，一體化裝置去除率為88.2% ~ 95.7%。此外，氧化溝和MBR出水的BOD5濃度分別為21.3～51.2mg/L和2.1～9.9mg/L。氧化溝對BOD5的去除率為77.4% ~ 88.9%，一體化裝置對bo D5的去除率為95.4% ~ 98.7%。當裝置在第30天和第60天運行排泥時，雖然氧化溝對COD和BOD5的去除效果有所降低，但MBR池超高的活性污泥濃度保證了裝置出水COD和BOD5濃度穩(wěn)定優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準。

2.2脫氮效果

試驗期間裝置對NH+4-N和TN的去除效果如圖3所示?？梢钥闯?，氧化溝/MBR一體化裝置具有良好的脫氮效果，出水TN和NH+4-N濃度能夠穩(wěn)定達到一級A標準。氧化溝和MBR的出水NH+4-N濃度分別為4.3 ~ 9.7 mg/L和1.6 ~ 4.6 mg/L，出水TN濃度分別為9.3 ~ 17.3 mg/L和3.5 ~ 10.4 mg/L。氧化溝對氨氮和總氮的去除率分別為68.1% ~ 83.8%和64.5% ~ 74.3%。污泥排放時，雖然氧化溝和MBR對NH+4-N和TN的去除效率有所降低，但裝置出水的NH+4-N和TN濃度仍能穩(wěn)定在一級A標準限值以下。

一般認為BOD5/TN值>:4意味著污水中有足夠的碳源進行反硝化。本研究進水BOD5/TN平均為4.9，滿足反硝化碳源。水質監(jiān)測結果表明，氧化溝是主要的脫氮單元。氧化溝好氧段的硝酸鹽溶液和MBR池回流中富含硝酸鹽和亞硝酸鹽的硝酸鹽溶液可在氧化溝缺氧段進行反硝化。MBR還具有部分反硝化的功能。一種可能是超高的活性污泥濃度使得底部的污泥溶解氧含量較低，具備了同步硝化反硝化的條件。傅等的研究也表明，在低氧條件下，好氧區(qū)也具備同步硝化反硝化的條件。此外，也可能是由于MBR的高效截留，導致膜絲截留污水中的顆粒態(tài)和膠體態(tài)TN。

2.3總磷的去除效果

測試過程中裝置對TP的去除效果如圖4所示?？梢钥闯觯谶M水TP濃度為(4.5±0.7)mg/L的條件下，氧化溝的出水TP濃度為2.3 ~ 3.6 mg/L，MBR的出水TP濃度為0.5 ~ 1.2 mg/L，氧化溝的TP去除率為31.0% ~ 35.7%，一體化裝置的去除率為80.0% ~ 87.7%。一般認為BOD5/TP值>:17意味著污水中有足夠的碳源進行生物除磷。在本研究中，進水BOD5/TP的平均比值為48.7，滿足生物除磷的碳源要求。雖然一體化裝置中沒有厭氧段，但氧化溝和MBR池中已經(jīng)發(fā)生了生物除磷，這一現(xiàn)象在許多研究中也得到了證實。與氧化溝相比，MBR對TP的去除效果更好。除了聚磷菌的好氧吸磷外，MBR池的高效攔截也使得污水中的顆粒和膠體TP被膜絲攔截去除。一般來說，一體化裝置出水的TP濃度可以穩(wěn)定達到一級B標準，但不能穩(wěn)定達到一級A標準，需要投加化學藥劑輔助除磷。

實驗分別選用硫酸亞鐵和聚合氯化鋁(PAC)兩種藥劑進行化學除磷。藥劑投加系數(shù)為1.5，實際投加量為8.5 ~ 15 mg/L，投加點為膜池。水質檢測結果表明，投加硫酸亞鐵后，裝置對總磷的去除率為92.9% ~ 97.4%。而投加PAC后，裝置對TP的去除率為89.7% ~ 94.7%，說明FeSO4比PAC具有更好的除磷效果。投加硫酸亞鐵后，該廠出水中總磷的平均濃度為0.2毫克/升，明顯優(yōu)于一級A標準。

3.結論

采用氧化溝與MBR工藝相結合的新型一體化裝置處理大理某村莊的生活污水(規(guī)模為100m3/d)。結果表明，經(jīng)過約3個月的連續(xù)運行，COD、BOD5、NH4+-N、TN和TP的去除率分別為88.2% ~ 95.7%、95.4% ~ 98.7%和81%。在膜池中加入FeSO4或PAC進行化學輔助除磷，可使出水TP濃度穩(wěn)定達到國家一級A標準，但FeSO4的化學除磷效果更好。(來源:云南水務投資有限公司)

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標簽:  村鎮(zhèn)污水處理氧化溝/MBR一體化裝置