小城鎮生活污水處理及中水回用新技術

隨著城鎮化的推進，小城鎮用水量呈上升態勢，相應的污水排放量也會增加，同時提倡提高水資源的利用率，開辟中水新水源，結合這兩點，本文提出了組合式一體化生物處理及膜分離技術。

1引言

我國的“水”存在兩大主要問題：一是水資源短缺，二是水污染嚴重[1]。當前，大力推城鎮化建設的進程，城鎮用水量呈持續上升態勢，相應的污水排放量也不斷增加，城鎮生活污水水質相對簡單，處理難度較工業廢水小，經過二級生化處理和深度處理后，是中水回用的一大水源，可用于農用灌溉、景觀用水或市政用水等。尤其是在我國干旱缺水的小城鎮，開辟污水處理及回用新技術，是今后解決發展與水資源矛盾的必由之路。

2技術介紹

組合式一體化生物處理及膜分離技術是微生物學、生物化學與膜分離技術相結合進行污水處理的新技術，特別適用于小城鎮污水處理，尤其適用于水資源短缺，污水處理量少，處理點分散的小城鎮。該處理工藝的功能主要由生化處理模塊和膜處理模塊兩個單元設備來實現。一般污水經過格柵和調節池后，進入生化處理模塊，利用微生物將有機污染物和氮去掉;再進入膜處理模塊利用膜組件截留污水中的懸浮物，使出水達標，膜池污泥回流至生化處理模塊自身氧化，污泥量極少，定期抽吸外運。與傳統的生化污水處理技術相比，具有固液分離效果好、出水水質優、設備集中、占地面積小、污泥濃度高、剩余污泥少、便于管理和自動控制等優點，在小城鎮中水回用和污水處理中有廣闊的應用前景。

3.工藝流程

注：1、虛線圖框中一體化鋼制污水處理成套設備。

4.關鍵設備

4.1生化處理模塊

生化處理模塊采用地埋式一體化生活污水處理設備

地埋式一體化污水設備采用碳鋼防腐材質，箱體安裝于地表下,上留檢修人孔。箱體組成：水解酸化池、二級生物接觸氧化池、消毒池、風機房等組成。

污水處理裝置采用可編程序控制器，設備的運行*通過電器進行自動控制(可切換成手動控制模式)，可完成水泵、風機的啟閉和自動切換，并備有過壓、缺相、短路等保護和報警功能。

地埋式一體化生活污水處理設備，集去除BOD5、COD、NH3-N于一身，具有技術性能穩定可靠，處理效果好，省，自動化運行，維護操作方便等特點。上面可以種植綠化，不會影響環境。

4.2膜處理模塊

采用浸沒式超濾膜處理模塊，能有效進行固液分離，省去二沉池。對水量變化和水質變化適應能力強。出水水質較傳統方式更好。剩余污泥少，處理費用低。自動化控制，操作簡便。模塊化設備，組合靈活，安裝方便。

5.組合式一體化生物處理及中水回用技術的特點

1)模塊化反應器，組合靈活，安裝維護方便。膜生物反應器模塊可根據處理需要進行靈活組合裝配，以適應不同的處理需要。

2)結構緊湊，占地面積小，比傳統生化處理減少占地約1/2。膜生物反應器僅用一個膜分離裝置可*實現常規生化處理中需要的二沉池和砂濾系統才能實現的功能，使系統變得較緊湊，因此減少了占地面積。

3)地埋式結構形式，適應低溫氣候。生化處理模塊建造在地面凍土線以下，免受冬季氣溫影響，能保證處理出水效果。

4)處理效率高，出水水質好。膜的精密過濾特性(孔徑小于0.1um)，能夠地進行固液分離，出水水質良好、穩定，出水懸浮物小于1mg/L，水可以回用。膜過濾幾乎可以截留水中所有懸浮物，還可以截留混合液中的大分子物質和細菌、病毒等，使得出水水質較好。

5)容積負荷高，抗沖擊能力強。由于膜的截留作用，使微生物停留在反應器內的時間大大延長，因而可以保持足夠高的污泥濃度，換言之，我們有更多的微生物去分解污水中的污染物質。可提高反應器抵抗沖擊負荷和有毒有害物質的能力以及系統運行的穩定性。

6)產生剩余污泥量少，減少污泥處理工作量和費用。剩余污泥量的大小主要取決于污泥停留時間長短、污泥負荷高低;污泥停留時間長、污泥負荷低，則剩余污泥就少;反之，則剩余污泥多。膜生物反應器剩余污泥之所以少，其原因在于：(1)不受污泥的沉淀性能指標(SV30、SVI)制約，通過大幅提高污泥回流利用，從而自由地延長污泥提留時間;(2)通過回流污泥提高污泥濃度(可達8000mg/L以上)來降低污泥負荷。

7)具有較高的脫氮效果。生化工藝去除氨氮必須依賴于硝化菌和反硝化菌的作用。而硝化菌生長特別緩慢，其成為脫氮的限制因子。若在傳統工藝二沉池進行泥水分離，被吸附在出水懸浮物中的硝化菌以及游離水中的硝化菌隨出水大量流失，導致生化系統中的硝化菌菌群比例低，脫氮效果不好。而通過膜的精密過濾，保證了99.99%的硝化菌*截留并回流至前段的生化系統，維持硝化菌高濃度，有利于其生長和繁殖，從而使氨氮去除效果好。

8)自動化程度高，運行管理簡便。

9)膜生物反應器模塊化設計，通過小改造，可增大處理水量。由于膜生物反應器技術的模塊化特征，生化池污泥濃度有很寬的可控范圍，即使水量增加20-40%，在不增加生化池的前提下，只需要通過增加必要的膜組件模塊，就能應對處理水量的增長。

6 結論和建議

為適應城鎮化發展建設的新形勢和環保節能減排的新要求，采用“組合式一體化生物處理及膜分離技術”可適應現有的中水回用需求，同時模塊化的設備可適應不斷增長的污水處理量。該技術占地面積小，安裝運行維護簡單，特別適用于小城鎮污水處理和中水回用。污水處理站運行人員可，人工費用可大大降低，從而降低運行費用。