引言

在水的社會(huì)循環(huán)中，污水的再生與回用是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。將大部分的廢水經(jīng)過再生處理后回用，一方面可以緩解水資源短缺的局面，高效地利用有限的淡水資源，同時(shí)又減少了排放至自然水體的污染物總量，具有多方面的功效。中水之說起源于日本，主要是指城市污水或生活污水經(jīng)處理后達(dá)到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水。其水質(zhì)介于自來水（上水）與排入管道內(nèi)污水（下水）之間，亦故名為中水。將其處理到非飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，主要用于不與人體直接接觸的用水，如便器的沖洗，地面、汽車清洗，綠化澆灑，以及消防等。

膜生物反應(yīng)器MBR ( Membrane Bioreactor，MBR ) 是由膜分離和生物處理組合而成的一種新型、高效的污水處理技術(shù)。它既保留傳統(tǒng)二級(jí)生物處理工藝中的生物反應(yīng)器部分，又用膜組件代替二沉池、砂濾、消毒單元，從而可以簡化流程，提高固液分離效果，改善出水水質(zhì)用膜取代傳統(tǒng)工藝中的二沉池，使得活性污泥法中體積大于膜的截留分子量的絮體全部被截留。

近兩年來，膜生物反應(yīng)器MBR ( Membrane Bioreactor，MBR ) 在國內(nèi)已進(jìn)入了實(shí)用化階段[8]。它是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，與傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)相比，它具有出水水質(zhì)好、設(shè)備占地面積小、活性污泥濃度高、剩余污泥產(chǎn)量低，便于自動(dòng)控制，出水可以直接回用等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注，并成為我國中水回用的首選方案[9]。國外已將該技術(shù)成功地應(yīng)用于污水回用和糞便污水及垃圾滲濾液的處理中，我國還整體處于研究和應(yīng)用起步階段。本文將介紹MBR工藝在對(duì)屠宰廢水進(jìn)行中水回用的工程應(yīng)用。

1.工程概況

某肉聯(lián)廠原具有日處理能力為800m3的污水處理站一座，其主體工藝采用酸化加兩段SBR法，處理后出水水質(zhì)較好。為了高效地利用有限的淡水資源，緩解水資源短缺的局面，同時(shí)減少排放至自然水體的污染物總量，將大部分的廢水經(jīng)過再生處理后回用，該廠決定將原有的工藝進(jìn)行改造，建造一座處理能力為每日100 m3的中水回用站。                                  

由于膜生物反應(yīng)器技術(shù)具有許多其它生物處理工藝無法比擬的明顯優(yōu)勢：工藝流程短、占地面積小、工藝設(shè)備集中、小型化系統(tǒng)放置場所不受限制，輕巧、小型的裝置中生物處理機(jī)能和膜分離機(jī)能實(shí)現(xiàn)一體化，省去了二級(jí)沉淀池，占地面積約為其他生物處理法的一半；膜的高效截流作用，使微生物完全截流在反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時(shí)間和污泥齡的完全分離，使運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定；反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度高，傳氧效率高，節(jié)省能耗，耐沖擊負(fù)荷，處理裝置容積負(fù)荷大，減少占地；反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長污泥齡下運(yùn)行，剩余活性污泥量少，比常規(guī)活性污泥法少50％～80％，可以大大減少污泥處置費(fèi)用；系統(tǒng)采用PLC控制，可以實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化控制。因此，決定采用MBR工藝對(duì)該廠的屠宰廢水進(jìn)行中水回用。

2.工藝的確定及流程的說明

2.1處理工藝的確定

該廠中水回用的進(jìn)水為原污水處理站的出水，而污水處理站的出水是在SBR池內(nèi)，通過撇水器排到自然水體中，為了節(jié)省大量的資金和用地，將原有的SBR池進(jìn)行局部改造，在池內(nèi)增加支架組件，將膜組件安裝在SBR池內(nèi)，出水用自吸泵吸入清水箱，供全廠回用。

2.2流程的說明

因污水處理站外排水為間斷性排水，為保持后續(xù)處理的連續(xù)性，要建一個(gè)儲(chǔ)水池，儲(chǔ)水池水經(jīng)水泵提升進(jìn)入曝氣生物濾池，在此進(jìn)行進(jìn)一步的生物處理，曝氣生物濾池出水進(jìn)入高效精密過濾設(shè)備，濾后水進(jìn)入清水池儲(chǔ)存待用。其工藝流程圖如圖1所示：

圖 1 中水回用工藝流程簡圖

3.主要設(shè)備及構(gòu)筑物說明

3.1儲(chǔ)水池

采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，池體有效容積40 m3，外型尺寸為：9m×3m×3m。池內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)潛水泵。

3.2生物接觸氧化池

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)裝填料，與調(diào)節(jié)池合建。

3.3膜生物反應(yīng)器

鋼結(jié)構(gòu)膜組件支架（含集水管） 1個(gè)，其結(jié)構(gòu)尺寸：W×L×H =0.8m×4.5m×2.3 m， 膜組件（含曝氣管、集水管） 4套，空氣來自原有鼓風(fēng)機(jī)。

3.4清水池

有效水深：2.0m；有效容積：8.0 m3 ；結(jié)構(gòu)尺寸：W×L×H = 2.0m×2.0m×2.5 m池體為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，池內(nèi)安裝兩臺(tái)清水泵，一備一用。

3.5設(shè)備間

建在生物接觸氧化池膜和生物反應(yīng)器池之上，建筑面積30m2。主要作為控制室。根據(jù)工藝要求，運(yùn)行控制室內(nèi)需安裝如下設(shè)備：自吸引水泵1臺(tái)；電氣控制柜 1臺(tái)；電磁閥、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、液位計(jì)等控制儀表若干。

4.水質(zhì)水量的確定

該廠中水回用的進(jìn)水水質(zhì)與原污水處理站的出水水質(zhì)相同，回用水水源取自肉聯(lián)廠原有污水處理站的二級(jí)處理出水，由于回用水主要用于綠化、沖洗廁所、洗車沖洗地面等雜用水，根據(jù)城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（試行）要求,確定其日平均污水流量：100m3/d ， 平均小時(shí)流量：4.2m3/h；其進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如表1所示:

表1 進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)

5、操作說明

5.1關(guān)于電控條件：

MBR空氣供給與SBR聯(lián)動(dòng)，SBR處于沉淀期和排水期時(shí)，MBR停止曝氣。MBR出水由時(shí)間繼電器和電磁閥控制，正常情況下，15分鐘為1個(gè)周期，出水12分鐘，停止出水3分鐘。出水量由流量計(jì)控制。清水池內(nèi)設(shè)液位計(jì)一套，在最高液位時(shí)停止MBR出水。以上控制在正常情況下為全自動(dòng)運(yùn)行，但電磁閥和自吸泵都考慮手動(dòng)操作。具體參見http://lj-lighting.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

5.2關(guān)于調(diào)試步驟：

a.通水試驗(yàn)：設(shè)備安裝完后，SBR池內(nèi)水位恢復(fù)正常，開啟MBR出水系統(tǒng)，檢查連接管道有無滲漏，水泵、電磁閥、自控系統(tǒng)工作是否正常。

b.調(diào)試階段：測定SBR池混合液污泥濃度，根據(jù)MBR工作要求，MLSS應(yīng)該在3000mg/L以上。手動(dòng)開啟MBR出水系統(tǒng)，調(diào)整出水流量，測定MBR出水水質(zhì)，確定最佳操作參數(shù)。

c.正常運(yùn)行：調(diào)試結(jié)束后，可開始全自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，隨時(shí)檢查并調(diào)整出水流量。每天監(jiān)測COD，pH，水溫等常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)。

5.3關(guān)于膜生物反應(yīng)器的操作說明

FP-AI型簾式中空纖維膜片由天津膜天膜工程技術(shù)有限公司制造，微孔孔徑0.2μm，外形尺寸：W×H＝530mm×1010 mm，中空纖維內(nèi)徑0.65mm，中空纖維外徑1.0mm，膜面積12.5m2，設(shè)計(jì)產(chǎn)水量187.5L/p.h。曝氣強(qiáng)度：氣：水＝20:1~30:1。MBR裝置曝氣量為40 m3/h ~60m3/h。采用定量出水方式延續(xù)MBR裝置的產(chǎn)水周期。任何情況下，出水量不得大于設(shè)計(jì)產(chǎn)水量。

6.處理效果

試運(yùn)行后，對(duì)中水回用裝置的進(jìn)、出水水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測，其長時(shí)間的運(yùn)行及監(jiān)測結(jié)果分別如表2及表3所示：

表2  運(yùn)行結(jié)果

表3 監(jiān)測結(jié)果

結(jié)果表明，出水達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，CODcr和BOD5的去除率可分別高達(dá)94.4%和97.6%。

7.結(jié)論

經(jīng)過試運(yùn)行后，對(duì)中水回用裝置的進(jìn)、出水水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測，從長時(shí)間的監(jiān)測結(jié)果看，出水水質(zhì)良好，懸浮物和濁度接近零，出水符合三級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn)，可直接回用，實(shí)現(xiàn)了屠宰廢水的資源化。