污水处理厂工艺范文

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中图分类号：X5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0059-01

随着科技的发展和技术的成熟，污水处理厂的生产工艺和生产技术也在不断的革新和发展，但具体还是要通过粗格栅、污水泵、细格栅、沉沙池、生化池、终沉池和过滤池等环节，通过各个程序的连续操作，采用一系列的处理方式来达到净水的目的。

1 污水处理

1.1 污水处理

污水处理主要是指通过采用合理有效的处理手段，采用有效的设备和空间对收集的污水进行过滤和消毒等，排出后可以供再次使用，或者排入到某个特定的区域，不构成环境和生态的污染。

1.2 污水处理等级

通常按照污水处理的等级将污水处理分为三个等级，分别一级、二级和三级处理等。（1）一级处理主要是消除污水中的悬浮颗粒物和固体物质等，一级处理可以采用物理处理法进行处理，通过可以达到30%的处理，满足不了排放的标准和要求，一般为二级处理的前奏。（2）二级处理主要是消除污水中的有机污染物或者溶解状态的物质，包括BOD.COD物质，消除90%以上的污染，满足排放要求。（3）三级处理属于高等级的污水处理，将污水中的可溶性无机物和氮磷等元素消除掉，具体的可以采用砂率法、混凝沉淀法和活性炭吸附法等，另外还可以使用电渗分析法和离子交换法等技术来处理。

1.3 污水处理方法

污水处理的一般过程是通过厂区获取一定量的待处理污水，然后通过截流井让污水进入到厂区处的粗栅格中，去除过大的渣滓，经过污水泵后经污水提升到一定高度，然后在流入到细格栅，去除掉较小的渣滓，利用重力分离的原理在沉沙池将污水跟沙分离，排除较大的颗粒物，然后再转到生化池，此时采用活性强的污泥将水中的SS、BOD5和其他的氮和磷等消除掉，通过终沉池排除剩下淤泥后进入到D型过滤池，彻底消除掉SS，最后进行紫外线消毒来消灭水中的大肠杆菌等细菌，排除过滤后的水。

在进行污水处理时采用物理处理法、生化处理法和化学处理法等，通常生化处理法将被运用在城市生活污水的主流处理上，例如具体的方式可以采用mbr和活性污泥法等。

1.4 污水处理中各构筑物的作用和能耗分析

（1）污水提升泵房。污水提升泵房的耗能占据了污水处理厂生产环节的很大比例，当污水通过粗格栅流入到提升泵房时，在提升泵房将污水转移到高处的沉砂池的前池，在该过程中需要耗费大量的能量，其中耗能的多少也跟污水流量有关系。

（2）沉砂池。沉砂池主要分为多尔沉砂池、曝气沉砂池、平流沉砂池和钟式沉砂池等类型，通常可以将沉砂池安置在泵站之前，避免污水中的颗粒对管道和水泵的磨损等。沉砂池主要为砂水分离器和吸砂机供应能量。

（3）初次沉淀池。初次沉淀池一般分为竖流沉淀池、平流沉淀池和辐流沉淀池等，对于一级处理来说非常重要，设置在生物处理构筑物的前方，可以消除掉BOD5和SS等物质，减少了BOD5的负荷。该构筑物的能耗主要是在排泥装置上，其中涵盖了刮泥撇渣机、链带式刮泥机和吸泥泵等设备，因为这种能耗受到周期性的影响，能耗程度较小，所以可不予考虑其能耗。

（4）生物处理构筑物。污水的污泥处理和污水生物处理过程中能耗占据了整个污水厂直接能耗的60%，例如在进行曝气处理时需要消耗很大部分的电能，在处理曝气问题时可以采用生物膜法处理设备进行，同时搭配活性污泥法，但生物膜法耗能较小，可以大规模的使用。

（5）二次沉淀池。二次沉淀过程中主要是涉及到污水表层上的漂浮物的消除，同时还会进行污泥的抽吸等过程，但两者对能量的消耗较少。

（6）污泥处理。污泥处理时整个污水处理流程中较为重要的过程，主要包括污泥脱水、干燥等过程中的能量消耗，这些处理设备都需要做很多的功，所以设备的电耗很大。

2 污水处理的工艺流程

污水处理是现代社会发展的重要课题，有利于改善生态环境、节约能源、维持生态平衡等过程，其中通过有效的污水处理方式可以将污水中的污染物分离，将污染物转化为对环境没有危害的物质，达到净水的目的。其中污水处理的方法有：

1）物理化学法，例如可以在处理污水时采用混凝沉淀法。2）物理处理法，在污水处理过程中采用沉淀法和过滤法等，有效的将污水的杂质去除掉，达到净水的效果，提高水源质量。3）采用生物处理法，该方式主要是通过经微生物放置于污水中，将微生物来分解和吸附污水中有机物等，将有害的、不稳定的有机物等消除掉，或者将其转化为无害的物质，污水得到净化的目的，其中活性污泥法就属于生活处理法的范畴。

预处理阶段：由格栅间来处理污水中的悬浮颗粒物，进入曝气沉砂池，将无机颗粒物进行沉淀，在配水井中处理从曝气沉砂池流出的污水，经过缓冲和分配，稳定性处理，利用传动刮泥机等工具来去除大部分的泥渣。

生化处理阶段：在A/O生化池，通过微生物来消灭掉水中的磷和有机物等，进入二沉池，将底部的泥渣跟水分离开，进入鼓风机房达到处理污水的效果。然后通过水的排放系统将水排放到河道中，在由污泥处理系统将污泥进行处理。

3 结语

社会的不断发展和进步，使得社会中的污水排放量逐渐增加，不但破坏了社会环境和生态平衡，还影响了人们的生活质量。所以要想提高社会生态环境的质量，就需要加大对污水的处理问题进行研究和探讨。污水处理主要是通过对污水进行集中、过滤、消毒等一系列的程序进行，最后得到达标的处理水。由于在处理中会涉及到很多个环节和处理工艺，再加上条件的复杂性等，降低了污水处理厂的工作效率和工作质量。所以，针对目前污水处理的情况进行分析，研究污水处理中存在的一系列问题，然后指定有效的应对措施，提高污水处理的效率和质量。

参考文献

[1] 赵振.活性污泥数学模型在天山污水处理厂工艺优化改造中的模拟研究[D].东华大学，2004.

[2] 朱勇.城市污水处理工艺方案的层次分析和工程设计实践[D].重庆大学，2004.

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[中图分类号] TU992.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-198-1

1案例工程

A污水处理厂不同的污水处理项目，污水浓度和去除率情况为：CODcr进250mg/L、出水100mg/L、去除率60.0%；BODs进水150mg/L、出水30mg/L、去除率80.0%；SS进水150mg/L、出水70mg/L、去除率53.4%；T-N进水30mg/L、出水10mg/L、去除率66.7%；T-P进水4mg/L、出水0.5mg/L、去除率87.5%。以上的处理项目，规模达到了43万m3/d，为进一步提高处理工艺的合理性，并节省基建费用和便于管理，我们有必要对其污水处理工艺流程进行分析和选择，形成污水处理的优化方案。其中污水处理工艺的基本要求为：

（1）实用性。基于污水处理厂的建设，工程需要尽量减少占地，以及降低工程费用，譬如电耗，可通过设置合理的经济指标，分析工程方案的可行性，从而确定合理的处理标准。

（2）先进性。要求污水处理能够全面提高氮和磷等营养物质的去除效率，并有效保护水资源和再生利用污水，使得处理水质指标符合国家标准规定。

（3）易于管理。由于污水处理工艺流程的复杂性，因此工程所选用的设备应该便于操作和维护，譬如自动化技术，并注重水质变化的适应性和处理出水的稳定性。

（4）二次污染少。由于在处理污水的时候，会产生大量的淤泥，并产生泡沫和臭味，为避免新的污染源形成，处理工艺要尽量控制污泥产生量，避免造成二次污染。

2污水处理工艺的分析

A污水处理厂综合《室外排水设计规范》的基本要求，二级处理CODcr、BODs、SS、T-N、T-P项目，去除率均能符合要求。污水处理厂已经建设了暖气池，重点分析污水脱氮的方法和污水处磷的方法：

2.1污水脱氮的方法

污水脱氮非为生物脱氮和非生物脱氮两种，前者将污水置于好氧的环境当中，借助硝化菌氧化污水的氨氮，将所形成的NaNO2和HNO3置于缺氧的环境中，在反硝化菌的作用之下，HNO3就会还原成为分子氮并逸入空气，实现污水的脱氮。后者进行离子交换、吹脱、加氮，需要结合曝气池法，才能够降低工程的成本。污水处理厂决定采用生物脱氮的方法，并开发了A/O法脱氮系统，该系统在曝气池的前端设置厌氧区和缺氧区，并利用进水中的BOD作为碳源，有效氧化分解污水的有机物。A/O法脱氮系统的脱氮率与回流比R有关，具体如公式：脱氮率=R/（R+1），可见只要回流比R适当，就能够满足脱氮的需求。

2.2污水除磷的方法

案例工程待处理污水的含磷量为4mg/L，适合采用生物除磷的方法。这种方法采用A/O系统，将混合液置于系统前端的厌氧区，迫使聚磷菌受到抑制，从而释放出来菌体内部的HNO3，借助释放产生的能量，降解和溶解污水中的CH3OH、CH3COOH和其他葡萄糖类的有机物，并经过细胞合成和磷吸收，使得污水中有机物量迅速降解和溶解，形成高含磷的污泥，通过污泥的排除而去除磷。工程监测资料显示，出水进入接触池后，需要加投氮降低污水中磷的浓度。因此污水出磷除了以生物除磷为主，还需要以化学法辅助补充，以提高工程的经济性和可靠性。除此之外，由于污水浓缩池存在厌氧状态，为避免含有大量磷直接排入污水处理系统，需要将FeO3投到除磷池，避免污泥浓缩脱水。

3污水处理工艺的选择

案例工程的处理工艺分析结果显示，工程需要构建A/O法曝气池或者氧化沟。其中构建A/O法曝气池的目的是降解COD、BOD，以及除磷和脱氮。工程污水的浓度不高，为了保持曝气池里面活性污泥量，并提高除磷的效果，不适合设置初沉池，以免减少了曝气池的总容积和缩短水力停留时间。而氧气沟属于延时限气池，保持氧气沟的厌氧状态，逐步降解污水里面的有机污染物，同时借助氧气沟的水流推动曝气充氧设备，以保持MLSS氧气沟内的悬浮流动状态和不间断回流状态，只要将回流比R值保持在20以上，就能够提供除磷和脱氮的有利条件。污水处理工程的氧气沟常见的有T型和O型两种，前者是三沟交替模式的氧气沟，在每条沟内都安装单速和双速转刷的曝气器，以及安装治氧探头，能够满足工程所有除磷、脱氮、有机物污染降解、无机物去除等要求。而后者在每条沟的安装了溶解氧自动测定仪和自动控制设备，可以实现污水处理的自动控制和监测，但对设备的要求比较高。因此可判断T型氧气沟与案例工程较为匹配。笔者认为，在选择污水处理工艺的时候，应该根据原来水质的情况、出水要求和处置方法，以及综合温度、地质、电价等方面的因素，分析处理方法的优缺点，具体的判断标准为：技术合理，能够适应不同的水质，而且具有稳定的出水达标率，同时容易处理污泥；经济节约，在耗电、造价、占地等方面费用少，而且方便操作设备；因地制宜，与当地环境容量相匹配，能够与城市规划良好衔接。根据这些判断标准，我们可以判断A/O法、氧气沟法均适合案例工程的污水处理，但具体选择，需要根据实际情况而定。

4结束语

综上所述，污水处理工艺流程基本要求为实用性、先进性、易于管理、二次污染少，需要结合《室外排水设计规范》的基本要求，进行污水处理工艺的选择，本文选择的污水处理工艺为污水脱氮的方法和污水除磷的方法，显示A/O法脱氮系统的脱氮率与回流比R有关，只要回流比R适当，就能够满足脱氮的需求，并注重水质变化的适应性和处理出水的稳定性，为避免新的污染源形成，处理工艺还要尽量控制污泥产生量，避免造成二次污染。

参考文献

[1]连长福.筒述污水处理工艺的优选与比较[J].科技创新与应用，2013，（25）：153.

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中图分类号：X703 文章编号：1009-2374（2016）14-0079-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.040

膜-生物反应器（Membrane Bio-Reactor，简写为MBR）是一种由生物处理单元与膜分离单元相结合的水处理技术。在国外膜-生物反应器，在20世纪90年代中后期已进入了实际应用阶段。由于MBR工艺具有出水水质好、占地面积小和节省运行成本等优点，随着膜分离技术和产品的不断开发，其在污水处理方面得到迅速发展和应用。2008年以来，我国处理规模在万吨级以上的大型膜工程迅速增加，2013年投入运行的膜系统处理能力已超过230万m3/d，预计2015年，膜系统处理能力将超过500万m3/d。据相关统计资料，今后5年MBR工艺在我国将以50%～100%的年增长率高速发展。由于MBR工艺在我国城镇污水处理中的应用较晚，因此缺乏设计建造的工程经验。结合相关工程经验，在研究国内外成功案例和技术规范的基础上，通过研究下面两个比较具有特色的城镇污水处理工程MBR工艺生化系统的设计，为今后国内城镇污水处理厂的升级改造运行和MBR工艺规模化设计提供参考。

1 污水处理厂概况

1.1 成都市第三污水处理厂扩能提标改造工程

1.1.1 项目概况。成都市第三污水处理厂目前现有设计规模为10×104m3/d，现处理水量为10×104m3/d，采用以A2O为主体的除磷脱氮工艺。由于该污水处理厂已满负荷运行，因此采用MBR工艺进行扩能提标改造使总处理水量达到20×104m3/d。污水处理厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标，其中主要指标COD、BOD、氨氮、总磷等达到《地表水环境质量标准》中Ⅳ类标准。

1.1.2 工艺流程如图1所示：

1.2 成都天府新区第一污水处理厂工程

该工程的特点是采用全地下式MBR工艺进行污水处理，设计规模近期按10万m3/d，设备近期一阶段设备安装规模为5万m3/d，远期规模达到26万m3/d。污水处理厂进、出水水质同成都市第三污水处理厂，因此采用的工艺与成都市第三污水处理厂扩能提标改造工程相同。

地下式与地上式污水处理厂的优劣势比较：

1.2.1 社会效益。

地上式污水厂：外观与周围的自然景观难融合，场地较难作为其他用途。随着城市化进程，一些城市内早期建设的污水处理设施已成为整个城市进一步发展的限制因素，需迁建或转入地下。

地下式污水厂：改变人们对污水处理厂脏、臭的传统不良印象，有利于环保知识的普及。解决“城中厂”问题，甚至可成为城市的环保地标和新城市景观。

1.2.2 经济效益。

地上式污水厂：土地利用率低，不仅占地大，而且需考虑绿化带和隔离带用地，一般不小于200m。影响周边土地的利用，影响市场价值。

地下式污水厂：可在市中心建设，节省管道长距离输送的巨大投资和运行维护费用。节约占地和用地成本，集成度高，除满足污水处理需求外，地上及周边空间利用价值高，可用于公用事业或商业开发。

1.2.3 环境效益。

地上式污水厂：需要加盖对臭气收集并进行处理，由于排放点零散，臭气问题较难解决。水泵、鼓风机、管道和水流产生的噪声较难处理。

地下式污水厂：臭氧及噪声污染小，人与环境和谐发展，可作为循环生态环保教育基地，提高民众的环保意识。

1.3 生化系统形式的选择

生物法主要分为两大类：活性污泥法和生物膜法。由于活性污泥法具有抗冲击负荷能力强、处理效果好、运行稳定等特点，在污水处理工艺中应用是最为广泛的。经过实际广泛应用和通过技术上的不断改进，活性污泥法已成为当今污水处理技术的主体。

在MBR脱氮除磷工艺中A2O及其变形强化工艺的处理效果和运行管理是最为稳定和方便的，因此在目前应用的工程经验来看多选用A2O及其变形强化工艺。

2 MBR工艺设计

2.1 MBR系统流程

MBR系统流程如图2所示：

2.2 工艺特点

2.2.1 进水方式。由于A2/O的厌氧、缺氧、好氧工艺对除磷脱氮处理效果最为突出，为了满足脱氮或者生物除磷对进水碳源的需要，MBR生物反应池一般采用两点进水。即在生物池前设置进水分配渠道，污水进入分配渠道后，通过两套调节堰门可以将原水按照一定比例分配到厌氧区和缺氧区前端，增加系统的灵活性。

2.2.2 回流方式。MBR工艺是采用硝化液与污泥回流合并的膜分离技术，因此回流比高于传统工艺。在本设计中采用三段回流，即第一段从膜池回流混合液至好氧区前端，第二段将好氧区末端的硝化液回流至缺氧区前端，第三段将缺氧区末端的反硝化液回流至厌氧区前端。

由于膜池回流的混合液富含大量氧气，如果采用膜池硝化液直接回流至缺氧区，会破坏缺氧区缺氧环境，导致反硝化反应不充分，因此在这两个工程中均采用三段回流，回流比为：（1）12度：膜池回流至好氧池：400%；好氧池回流至缺氧池：400%；缺氧池至厌氧池：300%；（2）20度：膜池回流至好氧池：300%；好氧池回流至缺氧池：300%；缺氧池至厌氧池：200%。

2.2.3 提升方式。MBR工艺的混合液回流提升方式有两种：（1）前提升系统，即好氧池出水由泵提升至膜池，膜池的混合液重力回流至生物池；（2）后提升系统，即由于膜池有效水深较生化池浅，好氧池出水自流至膜池，膜池的混合液通过回流泵提升至生物池。由于后提升系统较前提升系统提升混合液的流量小、能耗少，因此在这两个实际工程中经过综合比较确定采用后提升系统。

2.2.4 好氧区形式。由于从膜池回流至好氧区的大比例混合液含有高浓度的DO，需要实现快速混合，同时为了减小因剪切造成的污泥颗粒破碎和提高曝气设备的充氧速率，好氧区内的混合液需保持悬浮状态和良好的紊流状态，因此MBR工艺，其好氧区宜设计成完全混合式。

2.3 设计参数

2.3.1 污泥浓度。采用膜分离技术的MBR工艺较传统活性污泥法选取的MLSS值较高，因此在这两个工程中对于城镇综合污水处理工程，我们按膜池污泥浓度值10g/L来进行设计，厌氧区MLSS 4.8g/L，缺氧区MLSS 6.4g/L，好氧区MLSS 8.0g/L。

2.3.2 泥龄。由于城镇综合污水处理工程对脱氮有要求，因此MBR工艺的泥龄通常较传统工艺长。SRT宜根据硝化泥龄和反硝化泥龄来计算确定。由于泥龄在20d左右时，跨膜压差增长趋势变缓，因此在这两个工程中泥龄设计为18.6d。

2.3.3 污泥负荷。污泥负荷是根据MBR工艺生物处理单元的两个主要设计参数MLSS和SRT计算出来的。在这两个工程中，计算出的污泥负荷仅为传统活性污泥法污泥负荷的一半左右，因此使得系统具有较强的抗进水水质冲击的能力。

2.3.4 水力停留时间（HRT）。由于HRT是保证硝化和反硝化效果的重要参数，因此这两个工程中，应适当加大系统的HRT，设计值为10.5h。

2.3.5 需氧量和供气量。MBR膜池采用空气擦洗来改变膜丝表面液体的流态，可以防止膜的表面污堵，因此膜池内的溶解氧浓度很高，故从膜池大比例回流到生化池的混合液中含大量溶解氧，使生化池所需的曝气风量降低。同时MBR工艺采用的MLSS浓度较高，故混合液的液膜厚度、污泥粘滞度等与传统工艺不同，参数α、β和C0值在计算供气量时应进行调整，因此MBR工艺的实际生化池供气量小于计算量。

3 结语

第一，MBR系统的特点：（1）工艺流程短，构筑物少，布置紧凑，方便运行管理；（2）MBR生物池中的混合液浓度较常规曝气生物池的浓度高，可以部分提高污水处理程度；（3）动力费用较常规工艺高；（4）占地面积小于常规处理工艺；（5）出水水质指标优于常规处理工艺，尤其是SS、细菌总数等指标明显，BOD、COD、TP等指标较常规处理工艺处理率略有提高。

第二，MBR系统的适用条件：（1）新建、扩建的污水厂，出水水质要求较高的；（2）新建、扩建的污水厂，建设用地紧张，采用其他处理工艺需要增加用地；（3）处理规模为中、小型，设施比较老旧的污水处理厂升级改造。

第三，MBR系统存在的问题：（1）投资费用较高，膜的寿命较短，一般为5～8年，因此更换膜的折旧费用较高；（2）由于MBR工艺的特殊性，对于水量的冲击负荷承受力较低；（3）对于大型污水厂，全部采用MBR工艺，其运行的安全性系数较低，潜在的环境影响问题大。

由于MBR在实际工程中的应用受到膜制造成本偏高以及能耗高这些问题的限制，因此在实际工程中要通过详细的技术经济比较再做出合理的选择。

参考文献

[1] 李晓斌.MBR工艺在污水处理中的研究及应用[J].广东化工，2014，（12）.

[2] 郑祥，陈福泰.2008膜生物反应器行业分析报告[R].2009.

[3] 蒋岚岚，张万里，胡邦，等.城镇污水处理工程MBR工艺膜系统设计关键技术[J].中国给水排水，2011，27（20）.

[4] 蒋岚岚，张万里，胡邦，等.MBR工艺在太湖流域污水处理工程中的应用[J].给水排水，2011，37（1）.

[5] Judd S，Judd C，陈福泰，等.膜生物反应器[M].北京：科学出版社，2009.

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关键词：

城镇污水处理厂；MBR工艺；生物处理单元；膜分离单元；膜-生物反应器

膜-生物反应器（Membrane Bio-Reactor，简写为MBR）是一种由生物处理单元与膜分离单元相结合的水处理技术。在国外膜-生物反应器，在20世纪90年代中后期已进入了实际应用阶段。由于MBR工艺具有出水水质好、占地面积小和节省运行成本等优点，随着膜分离技术和产品的不断开发，其在污水处理方面得到迅速发展和应用。2008年以来，我国处理规模在万吨级以上的大型膜工程迅速增加，2013年投入运行的膜系统处理能力已超过230万m3/d，预计2015年，膜系统处理能力将超过500万m3/d。据相关统计资料，今后5年MBR工艺在我国将以50%～100%的年增长率高速发展。由于MBR工艺在我国城镇污水处理中的应用较晚，因此缺乏设计建造的工程经验。结合相关工程经验，在研究国内外成功案例和技术规范的基础上，通过研究下面两个比较具有特色的城镇污水处理工程MBR工艺生化系统的设计，为今后国内城镇污水处理厂的升级改造运行和MBR工艺规模化设计提供参考。

1污水处理厂概况

1.1成都市第三污水处理厂扩能提标改造工程

1.1.1项目概况。成都市第三污水处理厂目前现有设计规模为10×104m3/d，现处理水量为10×104m3/d，采用以A2O为主体的除磷脱氮工艺。由于该污水处理厂已满负荷运行，因此采用MBR工艺进行扩能提标改造使总处理水量达到20×104m3/d。污水处理厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标，其中主要指标COD、BOD、氨氮、总磷等达到《地表水环境质量标准》中Ⅳ类标准。

1.1.2工艺流程如图1所示：图1工程流程框图

1.2成都天府新区第一污水处理厂工程该工程的特点是采用全地下式MBR工艺进行污水处理，设计规模近期按10万m3/d，设备近期一阶段设备安装规模为5万m3/d，远期规模达到26万m3/d。污水处理厂进、出水水质同成都市第三污水处理厂，因此采用的工艺与成都市第三污水处理厂扩能提标改造工程相同。地下式与地上式污水处理厂的优劣势比较：

1.2.1社会效益。地上式污水厂：外观与周围的自然景观难融合，场地较难作为其他用途。随着城市化进程，一些城市内早期建设的污水处理设施已成为整个城市进一步发展的限制因素，需迁建或转入地下。地下式污水厂：改变人们对污水处理厂脏、臭的传统不良印象，有利于环保知识的普及。解决“城中厂”问题，甚至可成为城市的环保地标和新城市景观。

1.2.2经济效益。地上式污水厂：土地利用率低，不仅占地大，而且需考虑绿化带和隔离带用地，一般不小于200m。影响周边土地的利用，影响市场价值。地下式污水厂：可在市中心建设，节省管道长距离输送的巨大投资和运行维护费用。节约占地和用地成本，集成度高，除满足污水处理需求外，地上及周边空间利用价值高，可用于公用事业或商业开发。

1.2.3环境效益。地上式污水厂：需要加盖对臭气收集并进行处理，由于排放点零散，臭气问题较难解决。水泵、鼓风机、管道和水流产生的噪声较难处理。地下式污水厂：臭氧及噪声污染小，人与环境和谐发展，可作为循环生态环保教育基地，提高民众的环保意识。

1.3生化系统形式的选择生物法主要分为两大类：活性污泥法和生物膜法。由于活性污泥法具有抗冲击负荷能力强、处理效果好、运行稳定等特点，在污水处理工艺中应用是最为广泛的。经过实际广泛应用和通过技术上的不断改进，活性污泥法已成为当今污水处理技术的主体。在MBR脱氮除磷工艺中A2O及其变形强化工艺的处理效果和运行管理是最为稳定和方便的，因此在目前应用的工程经验来看多选用A2O及其变形强化工艺。

2MBR工艺设计

2.1MBR系统流程MBR系统流程如图2所示：

2.2工艺特点

2.2.1进水方式。由于A2/O的厌氧、缺氧、好氧工艺对除磷脱氮处理效果最为突出，为了满足脱氮或者生物除磷对进水碳源的需要，MBR生物反应池一般采用两点进水。即在生物池前设置进水分配渠道，污水进入分配渠道后，通过两套调节堰门可以将原水按照一定比例分配到厌氧区和缺氧区前端，增加系统的灵活性。

2.2.2回流方式。MBR工艺是采用硝化液与污泥回流合并的膜分离技术，因此回流比高于传统工艺。在本设计中采用三段回流，即第一段从膜池回流混合液至好氧区前端，第二段将好氧区末端的硝化液回流至缺氧区前端，第三段将缺氧区末端的反硝化液回流至厌氧区前端。由于膜池回流的混合液富含大量氧气，如果采用膜池硝化液直接回流至缺氧区，会破坏缺氧区缺氧环境，导致反硝化反应不充分，因此在这两个工程中均采用三段回流，回流比为：（1）12度：膜池回流至好氧池：400%；好氧池回流至缺氧池：400%；缺氧池至厌氧池：300%；（2）20度：膜池回流至好氧池：300%；好氧池回流至缺氧池：300%；缺氧池至厌氧池：200%。

2.2.3提升方式。MBR工艺的混合液回流提升方式有两种：（1）前提升系统，即好氧池出水由泵提升至膜池，膜池的混合液重力回流至生物池；（2）后提升系统，即由于膜池有效水深较生化池浅，好氧池出水自流至膜池，膜池的混合液通过回流泵提升至生物池。由于后提升系统较前提升系统提升混合液的流量小、能耗少，因此在这两个实际工程中经过综合比较确定采用后提升系统。

2.2.4好氧区形式。由于从膜池回流至好氧区的大比例混合液含有高浓度的DO，需要实现快速混合，同时为了减小因剪切造成的污泥颗粒破碎和提高曝气设备的充氧速率，好氧区内的混合液需保持悬浮状态和良好的紊流状态，因此MBR工艺，其好氧区宜设计成完全混合式。

2.3设计参数

2.3.1污泥浓度。采用膜分离技术的MBR工艺较传统活性污泥法选取的MLSS值较高，因此在这两个工程中对于城镇综合污水处理工程，我们按膜池污泥浓度值10g/L来进行设计，厌氧区MLSS 4.8g/L，缺氧区MLSS 6.4g/L，好氧区MLSS 8.0g/L。

2.3.2泥龄。由于城镇综合污水处理工程对脱氮有要求，因此MBR工艺的泥龄通常较传统工艺长。SRT宜根据硝化泥龄和反硝化泥龄来计算确定。由于泥龄在20d左右时，跨膜压差增长趋势变缓，因此在这两个工程中泥龄设计为18.6d。

2.3.3污泥负荷。污泥负荷是根据MBR工艺生物处理单元的两个主要设计参数MLSS和SRT计算出来的。在这两个工程中，计算出的污泥负荷仅为传统活性污泥法污泥负荷的一半左右，因此使得系统具有较强的抗进水水质冲击的能力。

2.3.4水力停留时间（HRT）。由于HRT是保证硝化和反硝化效果的重要参数，因此这两个工程中，应适当加大系统的HRT，设计值为10.5h。

2.3.5需氧量和供气量。MBR膜池采用空气擦洗来改变膜丝表面液体的流态，可以防止膜的表面污堵，因此膜池内的溶解氧浓度很高，故从膜池大比例回流到生化池的混合液中含大量溶解氧，使生化池所需的曝气风量降低。同时MBR工艺采用的MLSS浓度较高，故混合液的液膜厚度、污泥粘滞度等与传统工艺不同，参数α、β和C0值在计算供气量时应进行调整，因此MBR工艺的实际生化池供气量小于计算量。

3结语

第一，MBR系统的特点：（1）工艺流程短，构筑物少，布置紧凑，方便运行管理；（2）MBR生物池中的混合液浓度较常规曝气生物池的浓度高，可以部分提高污水处理程度；（3）动力费用较常规工艺高；（4）占地面积小于常规处理工艺；（5）出水水质指标优于常规处理工艺，尤其是SS、细菌总数等指标明显，BOD、COD、TP等指标较常规处理工艺处理率略有提高。第二，MBR系统的适用条件：（1）新建、扩建的污水厂，出水水质要求较高的；（2）新建、扩建的污水厂，建设用地紧张，采用其他处理工艺需要增加用地；（3）处理规模为中、小型，设施比较老旧的污水处理厂升级改造。第三，MBR系统存在的问题：（1）投资费用较高，膜的寿命较短，一般为5～8年，因此更换膜的折旧费用较高；（2）由于MBR工艺的特殊性，对于水量的冲击负荷承受力较低；（3）对于大型污水厂，全部采用MBR工艺，其运行的安全性系数较低，潜在的环境影响问题大。由于MBR在实际工程中的应用受到膜制造成本偏高以及能耗高这些问题的限制，因此在实际工程中要通过详细的技术经济比较再做出合理的选择。

参考文献

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