一体化膜生物反应器处理饮用水源地生活污水的设计与应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇一体化膜生物反应器处理饮用水源地生活污水的设计与应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：本文结合杭州市三白潭备用水源地污水处理工程实例，针对饮用水源地污水处理程度要求高、空地少的特点，设计采用一体化膜生物反应器处理工艺。为相似工程设计积累了经验，为饮用水源地和农村污水处理提供了思路。

关键词：饮用水源地 一体化膜生物反应器 污水处理

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：

为了切实加强饮用水源地保护，建设好城市备用水源，杭州市余杭区政府2011年启动了饮用水源地环境综合整治工程。本项目地处杭州市余杭区东塘村，位于备用水源地三白潭（湖泊）水域中间。该区块污水排出将直接影响三白潭备用水源水质。根据现场调查，东塘村排水系统目前存在着以下问题：

（1）排水工程设施不完善

现状排水体制为雨污合流制，大多农居只有渗漏型的化粪池，合流污水就近分散排入附近水体。整个区块没有污水管道及污水泵站。

（2）近几年没有道路建设计划

东塘村现状均为村级道路，无列入建设计划的规划道路。

（3）污水收集管道建设困难

农居大多紧邻水体，四周空间狭窄，敷设污水管道困难。若将污水统一输送至现状污水系统，需建设大量长距离倒虹管，难于实施。

1、工程总体方案

由于三白潭农居地周边水网密布，将整个村落分隔成很多区块，没有条件敷设统一的污水收集干管。如果通过分片区泵站加压输送的方式，出水管道将穿越很多水塘或河道，需要设置很多倒虹管，施工非常困难，造价也较高，可实施性小。因此，项目范围内污水处理采用分散处理模式。

2、工程规模

根据东塘村地形现状，污水分散为24个片区进行处理。按分散后的各个片区分别进行远期污水量测算。污水量计算采用用水量乘产污系数。工程范围内共有农户306户。根据《镇（乡）村给水工程技术规程》（CJJ123-2008），结合本项目实际，最高日人均生活用水量指标取180升/人•日。产污率取0.85。计算得： 24个分散处理设施规模为3~40吨/天。合计污水量为216.1吨/日。

3、设计进出水水质

工程范围内没有工业企业，为典型农村生活污水。主要包括洗涤、沐浴和部分卫生洁具排水。同时由于地处水源保护地，出水水质执行《城市污水再生利用、城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）标准。

参照周边及类似农村污水处理站进水水质，设计进出水水质如表1所示：

表1 设计进、出水水质

4、分散处理技术

4.1国内外分散处理技术主流工艺

分散处理技术在发达国家已有非常成熟的技术。近年来我国在滇池流域、太湖流域等农村污水处理也有不少成功的应用。目前常见的分散处理技术主要有：

（1）日本的净化槽和膜分离净化槽[1,2]

小型净化槽主要采用厌氧滤池与接触氧化池、生物滤池或移动床接触滤池的组合工艺；而膜分离净化槽一般由一级处理设备、膜分离组件、消毒设备等组成。

（2）欧洲的小型污水处理系统[3,4]

挪威等国家以SBR、移动床生物膜反应器、生物转盘、滴滤池技术为主，并结合化学絮凝除磷的集成式小型污水净化装置，如Upo2nor、BioTrap和Biovac等。

（3）澳大利亚的Filter处理系统[4]

澳大利亚的filter处理系统是将过滤、土地处理与暗管排水相结合的污水再利用系统。

（4）土地渗滤污水处理技术

土地处理系统是通过对污水合理投配, 充分利用土壤的吸附能力、土壤微生物降解能力及植物的吸收, 使污水得到净化的一种污水处理工艺 。

（5）氧化塘污水处理技术

氧化塘污水处理技术主要是利用菌藻的共同作用来去除污水中的污染物。

（6）人工湿地处理技术

人工湿地系统一般由人工基质（多为碎石）和生长在其上的沼生植物（芦苇、香蒲、灯心草和大麻等）组成，是一种独特的“土壤―植物―微生物”生态系统，利用各种植物、动物、微生物和土壤的共同作用，逐级过滤和吸收污水中的污染物，达到净化污水的目的。

（7）一体化埋地污水处理设施

一体化地埋式污水处理系统一般以厌氧生物处理为主, 后接兼性生物滤池, 系统类似A/A/O工艺, 主要由水解沉淀池、生物滤池和接触氧化槽组成。

（8）膜生物反应器

膜生物反应器是将生物处理和膜分离技术相结合而形成的高效污水处理新工艺。膜的孔径在0.1-0.4微米，具有高效的截留作用和分离作用，将微生物完全截留在反应器内，使废水中的污染物高效降解和高效分离，得到优质的出水。该工艺具有占地积小（可地埋），高效节能、智能化控制、能耗低、处理水质好、全自动运行等优点。

4.2分散处理技术选择

东塘村污水主要特点为：（1）农村污水日变化系数大、间歇排放；（2）东塘村由于水体多，可用于设置污水设置污水处理设施的空地较少；（3）地处饮用水源地，对污水处理程度要求高。

基于以上特点，应选择处理水质好、占地少、抗冲击负荷能力强、管理维护简单的污水处理工艺。对比上述主流分散处理技术各自特点，选择膜生物反应器为分散处理技术。

5、分散处理设施设计

5.1工艺流程

污水处理采用膜生物反应器技术，污水进入膜处理单元前，设置格栅和调节池。整体工艺流程为：

图1工艺流程图

5.2污水处理构筑物设计

共有24座分散处理设施，每座处理设施包括调节池、膜生物反应器一体化设备及设备间三部分。

（1）调节池

格栅、调节池合建为调节池，钢砼结构，地埋式。格栅采用人工格栅，栅条间隙采用2mm。调节池容积按停留时间大于12h确定。并设置微型潜水泵将污水提升至膜处理一体化设备。构筑物具体尺寸根据各分散处理规模和进水管标高确定。

（2）膜生物反应器一体化设备

膜处理采用一体化设备，处理单元包括预处理池、膜池、污泥池、清水池等。应同时具有去除有机物、脱氮除磷功能。并配置消毒设施和配备PLC控制柜。由于要求占地小，考虑采用一体化地埋设施。具体规模根据各分散片区污水量确定。

（3）设备间

设备间中设置风机、抽吸泵、PLC控制柜等。采用成套装置，有膜处理一体化设备厂商配套提供。设备间采用8m２。

6、污水收集管道设计

各片区污水收集管道采用d200 HDPE排水管。由于现状村间道路大多单一狭窄，施工时极易对居民出行造成影响。因此污水管道敷设尽量避开交通干道。

7、工程投资

工程内容主要为分散处理设施和对应收集管道建设，共24个片区。工程费用约为930万元，吨水投资约为4300元/吨。

8、结语

对于远离市政管网，没有截污纳管条件地区，污水处理采用分散处理模式。针对饮用水源地对污水处理程度要求高的特点，采用膜生物反应器。采用该处理工艺有出水水质优，占地少，管理简便等优点。

参考文献：

[1]范彬，武洁玮，刘超，等.美国和日本乡村污水治理的组织管理与启示[J]，中国给水排水，2009,25（10）:6-10

[2]冯欣，赵军，郎咸明，等.净化槽技术在我国农村污水处理中的应用前景[J]，安徽农业科学，2011,39（7）：4165-4166

[3]艾平，张衍林，袁巧霞.农村生活污水分散式处理技术浅析[J]，环境保护科学，2008,34（6）：8-10

[4]姜进峰，李翠梅，张燕.农村一体化生活污水处理设备评析与研究[J]，2012,40（13）:7872-7874