MBR工藝在養老院污水處理設備的效果
摘要：采用一體化MBR工藝技術處理廠區養老院污水，在溶解氧DO質量濃度為0.1～3.5mg/L，MLSS為12650mg/L的條件下，該工藝對COD、NH4-N和TP的平均去除率分別為88.9%、94.6%和61.60%。檢測結果表明：MBR具有良好的降解COD和同步脫氮除磷的效果，這對于污水處理廠的脫氮除磷改造具有重大意義。
關鍵詞：MBR工藝；養老院污水；同步脫氮除磷；運營期
我*是世界上水資源短缺的*家之一。近年來，隨著我*經濟的發展，城市化進程的加快，水體污染日益嚴重，水資源供需矛盾日益突出，尤其是氮、磷污染問題突出。大量含氮、磷肥料的生產和使用，食品加工、畜產品加工等造成的工業廢水和養老院廢水，特別是含磷洗滌劑產生的污水未經處理即行排放，水體富營養化日益加劇的現象導致我*的水環境更加嚴峻。為了遏制水體的富營養化問題，我*于2002年頒布了GB18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》，明確規定了總磷、氨氮及總氮的排放標準。這就表明*大多數的城市污水和工業廢水都須要脫氮除磷。因此，研究和開發經濟的脫氮除磷工藝對實現城市污水和工業廢水的脫氮除磷具有十分重要的意義。1、對于傳統的污水處理工藝而言，脫氮除磷的效果并不是很理想，至今還沒有單一的生物學、化學和物理措施能夠去除水中的氮、磷等營養物質。通常二*生化處理方法去除的氮磷是有限的。2、因此尋找節能的脫氮除磷技術成為必然的發展趨勢。MBR工藝是將現代膜分離技術與生物處理技術有機結合起來的一種新型污水處理及回用工藝，因其持有的高污泥濃度和生物種群多樣性的特征，在提高生物脫氮除磷效率方面具有較大潛力。筆者采用一體式MBR設備工藝處理公司廠區養老院污水，探討了MBR工藝同步脫氮除磷的效果，以期為工程應用提供參考。工程采用一體式MBR處理工藝處理養老院污水。一體式MBR又稱為浸沒式，3、它是將膜組件直接安裝在生物反應器內，減少了處理系統的占地面積，而且由于用抽吸泵或真空泵抽吸出水，動力消耗費用遠低于分置式MBR。
1材料與方法
1.1試驗裝置與進水
試驗采用一體式MBR處理廠區養老院污水，處理量為15～20m3/d，水力停留時間為5h，所用膜組件為中空纖維微濾膜，膜孔徑0.1～0.4μm。試驗用水為廠區日常養老院污水，其COD質量濃度為170～362mg/L，氨氮質量濃度為17～37mg/L，總磷為1.6～5.1mg/L。
1.2試驗方法
試驗分為啟動和穩定運行2個階段。在啟動階段，污水進入MBR后，對污泥進行培養和馴化，使生化反應區內積累高濃度的活性污泥。在運行階段，逐漸降低曝氣強度，控制DO質量濃度為0.1～3.0mg/L，形成兼氧型MBR工藝，MLSS為12650mg/L。試驗期間定時取水樣和泥樣進行檢測分析，所有分析項目都采用*家標準方法測定。
2結果與討論
2.1對COD的去除效果
MBR工藝對COD有著良好的處理效果，盡管進水水質波動，但出水COD一直很穩定。穩定運行階段MBR工藝對COD的去除效果見圖1。由圖1可知，盡管進水COD質量濃度波動較大，為170～362mg/L，但出水COD質量濃度一直較穩定，說明MBR工藝對進水COD負荷變化的適應性較強。試驗期間的進水COD質量濃度平均為206.95mg/L，出水COD質量濃度范圍為11.17～51mg/L，平均質量濃度為22.95mg/L，對COD的平均去除率為88.9%。
2.2對氨氮的去除效果
圖2為MBR工藝對氨氮的去除效果。穩定運行階段，進水NH4-N質量濃度為17～37mg/L，平均為27.40mg/L，而出水NH4-N質量濃度為0.36～7.8mg/L，平均為1.47mg/L，對NH4-N的平均去除率達到了94.6%。
2.3對TP的去除效果
圖3為MBR工藝對TP的去除效果。穩定運行階段，進水TP質量濃度為1.6～5.1mg/L，平均質量濃度為3.88mg/L，而出水TP質量濃度為0.67～2.64mg/L，平均質量濃度為1.49mg/L，對TP的平均去除率達到了61.60%。鄭祥等認為脫氮除磷工藝均包含著厭氧、缺氧、好氧3種狀態的交替[4]，而通過實驗數據分析，MBR工藝存在厭氧和好氧的狀態，使得同步硝化和反硝化過程同時進行是可能的。同時，MBR工藝對氨氮和總磷的去除率較高，說明MBR工藝條件下具有同步脫氮除磷的能力。在生物聚磷的同時，硝酸氮被還原成氮氣，這使得聚磷和反硝化脫氮這2個不同的生物過程借助同一種細菌在同一環境下完成，實現氮、磷的同步去除[5]。廖志明認為兼氧型MBR工藝中存在“氣化除磷”現象[6]，對兼氧MBR工藝處理養老院污水磷的去向做出了說明，但目前學術界爭議還比較大。
3結論與展望
膜生物反應器（MBR）是將膜分離技術與生物反應器結合而成的一種新的污水處理工藝。由實驗數據看出，膜生物反應器有著良好的污染物去除效率，且出水水質穩定。膜污染問題制約著MBR的大規模應用，能否有效地控制膜通量的衰減是保證MBR長期穩定運行的關鍵。目前采用離線清洗膜組件是比較常用的方式。MBR有著非常好的固液分離的功能，在膜廠家逐漸降低生產成本，膜性能逐步提高，限制膜技術發展的因素逐漸減弱，應用程度也將越來越廣。
