一体化污水处理生物接触氧化法与MBR法几点总结
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摘要：本文通过对小型一体化污水处理中的接触氧化法和MBR法对比研究，探讨了在处理小规模生活污水情况下，接触氧化与MBR法的差异性。MBR在水质和运行上都很好，适用于小规模和水质高的情况；接触氧化工艺仍然具有价格优势，在规模较大和水质要求不高时可以选。
中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A
1、前言
我国是一个水资源匮乏的国家，但是近年来关于水资源被污染的事件不断，我们赖以生存的水环境不断的遭到破坏，为了有效的保护水环境，解决水资源短缺的问题，中水回用是有效途径之一。中水指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政环境等范围内杂用的非饮用水。中水可节约水资源，减少环境污染，具有良好的综合效益。
对于小型生活居住区或边远地区，周边无城市污水管网可直接接入，设置一体化污水处理装置处理生活污水以此作为回用水源，是十分必要的。
2、工作机理及形式
一体化污水处理中接触氧化和MBR是两种常用的处理工艺。
生物接触氧化工艺用于中水处理在国内有30年的历史了，大部分能通过当时的验收，并且运行良好。2000年前后，国内有了MBR应用实际工程的先例。
2.1 生物接触氧化法
生物接触氧化法（biological contact oxidation process）是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化目的。
生物接触氧化法中填料的应用历史很古老，早在20世纪初期就取得了实践效果。当时使用的填料是砂砾、枝条、木棒、木片、软木片等。形状不规则，尺寸和孔隙率不均匀，比重不适宜等，使得接触氧化法在好长一段时间内未被广泛应用。直到20世纪70年代初开发研究蜂窝填料，才使生物接触氧化法得到了推广使用。因此，可以看出填料同生物接触氧化法的生命力密切相关。
接触氧化工艺中采用较多的硬性（图1）、软性、半软性（图2）、组合型（图3）、悬浮型（图4）及固定化微生物型填料（图5）。
图1硬性（蜂窝）填料 图2半软性填料
图3组合式填料
图4悬浮填料
图5固定化微生物型填料
2.2 MBR法
MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor），是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。它利用膜分离设备将生化池中的活性污泥和大分子有机物截留，省掉二沉池。因此，活性污泥浓度可以大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制，而难降解的物质在反应中不断被降解。
膜生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。MBR工艺中膜一般为微滤膜（MF）和超滤膜（UF），大都采用0.1-0.4μm膜孔径。为了便于工业化生产和安装，提高膜的工作效率，在单位体积内实现最大的膜面积，通常将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内，这类装置称为膜组件。工业上常用的膜组件形式有五种：板框式、螺旋式、圆管式、中控纤维式和毛细管式。
根据生物反应器和膜组件结合的方式不同，膜生物反应器可分为分置式（图1）和一体式（图2）。
分置式是指膜组件与生物反应器分开设置,压力驱动靠加压泵。分置式的特点是运行稳定可靠,操作管理容易,易于膜的清洗、更换。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积,由循环泵提供的水流流速都很高,动力消耗较高。
一体式是将膜组件置于生物反应器中,通过真空泵抽吸,得到过滤液。一体式的最大特点是运行费用低,但在运行稳定性、操作管理方面和膜的清洗更换上不如分置式。
3、工艺设计
以某小型生活区为例，定员10人，用水定额按250L/人·天计，供水水量2.5m3/d，站内排放污水主要是值班人员盥洗生活用水，污水量：按生活水量的95%计：生活污水2.375m3/d。
3.1接触氧化法
工艺流程见图：
设计参数：
污水处理量为Q=0.5m3/h；
出水指标BOD：20mg/L；COD：60mg/L；SS：20mg/L；PH：6～9。
流程描述：生活污水首先进入化粪池，经化粪池预处理后的污水进入站内设置的1.0m3/h一体化地埋式污水处理装置内，污水经初沉、生物接触氧化、消毒处理（投加氯片消毒）等，其出水水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002的一级B水质标准要求， 达标污水排入污水调节池，定期拉运或回用。
污水装置区16.0m×8.0 m的区域，包括格栅池、调节池、风机房、污水处理装置等单体。
3.2 MBR（一体式）法
工艺流程见图：
设计参数：
污水处理量为Q=0.5m3/h；
出水指标BOD：10mg/L；COD：50mg/l；SS：10mg/L；PH：6～9。
流程描述：生活污水首先进入化粪池，经化粪池预处理后的污水进入站内设置的0.5m3/h一体化地埋式污水处理装置内，污水经初沉、MBR池、消毒处理（投加氯片消毒）等，其出水水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002的一级A水质标准要求， 达标污水站内绿化。
污水装置区10.0m×6.0 m的区域，包括格栅池、调节池、风机房、污水处理装置等单体。
4、总结
接触氧化与MBR工艺特点比较：
4.1 接触氧化法：
(1) 兼有活性污泥法和生物膜法的优点，且有处理效果好，耐冲击能力强；
(2) 设置了生物填料，不会产生污泥膨胀；
(3) 控制简单，对操作人员要求很低；
(4) 能耗低，相比MBR来说运行费用低。
(5) 填料寿命一般为5-10年，根据水质情况需要进行更换
(6) 工艺为传统工艺，占地稍大。
4.2 MBR法：
(1) 出水水质好，优质稳定，处理负荷高，剩余污泥产量少
(2）可去除氨氮及难降解有机物
(3) 不需要设置沉淀池及过滤系统，出水可直接回用。
(4）操作较简单，易于实现自动控制
(5) 膜组件造价高，维护费用高，国产膜寿命2-3年，进口膜4-5年。
(6）占地面积小，不受设置场合限制
接触氧化工艺具有很多优点，在我国的污水再生回用方面得到了广泛的应用，为国内水资源保护和节水做了很大的贡献。直到现在，接触氧化工艺依然凭借自身微生物生命力强的特点在很多难降解的工业废水处理中大显身手。MBR工艺依靠着极好的出水水质在一些要求较高的水处理领域用的越来越多。总的来说各有优点，在水量小，变化系数大的时候，MBR的可靠性更好，在水质要求高的情况下，MBR也更加合适。
参考文献
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