800噸的一體化煤礦生活污水處理設備

在城市污水處理中，脫氮除磷已經成為工藝選擇的關鍵問題，本文對比分析了AAO與MBR工藝在處理城市污水的適用條件、處理效果和運行成本，同時系統分析了它們的優缺點，為今后工藝選擇上提供參考。

隨著人類經濟社會的發展，污廢水量以每年18億立方米的速度增加，全國地表水污染嚴重，七大水系水質總體為中度污染。隨著科學技術的發展和環境保護的的要求，為了保護人類環境免遭污水的污染，對污水排放提出了更高的要求，城市污水中氮、磷的處理是水污染控制的一個重要問題，自20世紀70年代起，氮、磷污染就引起了世界各國的關注。目前已有各種新材料、新技術在污水處理領域得到了廣泛應用，城市污水處理中具有除磷脫氮能力的工藝有了多種選擇，如何選擇處理工藝，需結合建設成本、運行成本來比較擇優選擇。

本論文在分析梳理AAO與MBR這兩種有代表性工藝的原理、特點的礎上，進一步比較這兩種工藝的建設投資和運行成本，總結出這兩種工藝的優缺點，提出各自比較適用的情況，對今后在污水處理廠工藝選擇上提供合理的建議。

1 AAO工藝介紹

AA/O工藝是將厭/好氧除磷系統和缺氧/好氧脫氮系統相結合而成，是生物脫氮除磷的基礎工藝，常規工藝在去除有機污染物的同時，具有一定脫氮除磷效果，可同時去除水中的BOD5、氮和磷。

圖1 -AAO工藝流程示意圖

污水與從沉淀池回流的污泥首*入厭氧池，在此污泥中的聚磷菌利用原污水中的溶解態有機物進行厭氧釋磷；然后與好氧末端回流的混合液一起進入缺氧池，在此污泥中的反硝化菌利用剩余的有機物和回流的硝酸鹽進行反硝化作用脫氮；脫氮反應完成后，進入好氧池，在此污泥中的硝化菌進行硝化作用將廢水中的氨氮轉化為硝酸鹽,同時聚磷菌進行好氧吸磷，剩余的有機物也在此被好氧細菌氧化，后經沉淀池進行泥水分離，出水排放，沉淀的污泥部分返回厭氧池，部分以富磷剩余污泥排出。

AAO法的特點：

1）AAO法在去除有機碳污染物的同時，還能去除污水中的氮和磷，與普通活性污泥法二級處理后再進行深度處理相比，不僅投資少、運行費用低，而且沒有大量的化學污泥，具有良好的環境效益。

2）在厭氧段，污水中的BOD5或COD有一定程度的下降，氨氮濃度由于細胞的合成也有一些降低，但硝酸鹽氮沒有變化，磷的含量卻由于聚磷菌的釋放而上升在缺氧段，污水中有機物被反硝化菌利用為碳源，因此BOD5或COD繼續降低，磷和氨氮濃度變化較小，硝酸鹽則因為反硝化作用被還原成N2，濃度大幅度下降在好氧段，有機物由于好氧降解會繼續減少，磷和氨氮的濃度會因硝化和聚磷菌攝磷作用，以較快的速率下降，硝酸鹽氮含量卻因消化作用而上升。

3）AAO法是厭氧、缺氧、好氧交替運行，可以達到同時去除有機物、脫氮和除磷多重目的，而且這種運行條件使絲狀菌不易生長繁殖，避免了常規活性污泥法經常出現的污泥膨脹問題。AAO工藝流程簡單，總水力停留時間少于其他同樣功能的工藝，并且不用外加碳源，厭氧和缺氧段只進行緩速攪拌，運行費用較低

AAO法的缺點：

受到泥齡、回流污泥中溶解氧和硝酸鹽氮的限制，除磷效果不是十分理想，同時，由于脫氮效果取決于混合液回流比，而AAO法的回流比不宜過高（一般不超過200%），因此脫氮效果不能滿足較高要求。

2 MBR工藝介紹

膜—生物反應器（MBR），是膜分離與生物處理技術組合而成的污水生物處理新工藝，這種反應器綜合了膜處理技術和生物處理技術帶來的優點，它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子物質截留住，省掉二沉池，截留的活性污泥混合液中微生物絮體和較大分子有機物，停留在生物反應器內，使生物反應器內獲得高生物濃度，并延長有機固體停留時間，因此，膜—生物反應器工藝通過膜分離技術大大強化了生物反應器的功能。另外，MBR占地面積小，幾乎不排剩余污泥，具有較高的抗沖擊能力。

圖2 MBR工藝流程示意圖

污水首先經過粗格柵、去除較大漂浮物和顆粒后，流入調節池調節水量、均化水質后通過污水提升泵進入兼氧池，利用缺氧微生物的降解將污水中較難分解的有機高分子污染物分解有機物小分子物質，MBR膜池低部的底部泥水混合物回流至缺氧池進行反硝化處理，其依靠原水中的含碳有機物，利用缺氧微生物的反硝化作用將氨氮轉為為氮氣。缺氧池內混合液自流至好氧膜池，利用好氧微生物的聚磷作用將磷從污水中分離出來，再經膜的過濾作用實現泥水混合物的固液分離，從而達到去除有機物、實現脫氮除磷的目的MBR膜的特點：

1）由于膜的高效分離作用，分離效果遠好于傳統沉淀池，經處理后的生活污水，濁度都很低，大部分細菌、病毒被截留

2）由于很長，生物反應器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產量，剩余污泥產量低，污泥處理費用低

3）由于膜的截留作用防止了硝化細菌的流失，給生物反應器內的增殖緩慢的硝化細菌的保持高濃度創造了有利的條件，從而大大提高了硝化效率MBR膜的缺點：

投資大，膜組件的造價高，導致工程的投資比常規處理方法增加約30％－50％；高強度曝氣，及為減輕膜污染需增大流速泥水分離的膜驅動壓力大導致能耗高；膜組件一般使用壽命在5年左右，到期需更換，導致運行成本高

3 結論

AAO工藝適用出水水質要求不是特別高的地方，具有投資少，運行成本低、易于管理的特點。MBR工藝適用于出水水質要求特別高的項目，也適用于污水處理提標改造，因為MBR占地面積少也適用于用地面積緊張的項目。引自北極星環保網

在工程工藝設計選擇上，除滿足項目的進出水水質的要求，方案滿足可行性外，還需注重應能強化去除工程重點控制的污染物指標的原則，考慮選用技術*性、經濟合理性、運行管理方便性的工藝。

800噸的一體化煤礦生活污水處理設備