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一体化4S_MBR处理高速公路服务区污水并回用_陶琨

上传者:石军锋
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上传时间:2015-04-21
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一体化4S_MBR处理高速公路服务区污水并回用_陶琨

第27卷第24期2011年12月

中国给水排水

CHINAWATER&WASTEWATERVol.27No.24Dec.2011

一体化4S-MBR处理高速公路服务区污水并回用

(江西金达莱环保研发中心有限公司,江西南昌330100)

要:采用一体化4S-MBR工艺处理高速公路服务区污水并回用,结果表明出水各项指《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920—2002)的要求。该工艺具有安装简标均达到

单、建设周期短、投资省、水质水量适应范围广、运行稳定、剩余污泥量少等优点,具有很好的推广价

值。

关键词:

一体化4S-MBR;污水回用;

中图分类号:X703文献标识码:C

再生回用

文章编号:1000-4602(2011)24-0093-03

Integrated4S-MBRProcessforTreatmentandReuseofWastewaterin

ExpresswayServiceZone

TAOKun

(JiangxiJindalaiEnvironmentalProtectionResearchandDevelopmentCenterCo.Ltd.,

Nanchang330100,China)

Abstract:

Theintegrated4S-MBRprocesswasusedtotreatwastewaterinexpresswayservice

zone.TheresultsshowthatthepollutantindexesintheeffluentmeettherequirementsofReuseofUrbanRecyclingWater—WaterQualityStandardforUrbanMiscellaneousWaterConsumption(GB/T18920-2002),Theprocessischaracterizedbysimpleinstallation,shortconstructionperiod,lowinvestment,wideadaptiverangeofwastewaterqualityandquantity,stableoperation,lessexcesssludgeandsoforth,whichisworthpopularizing.

Keywords:

integrated4S-MBR;

wastewaterreuse;

1

reclamationandreuse

高速公路服务区设有公厕、商场、餐厅、停车(洗车)场、维修站和加油站,在提供便捷服务的同时,也是一个污水排放源

[1]

工程概况

在收集相关资料和进行同类污染源比较的基础

。高速公路一般远离城

确定江西某高速公路服务区处理设施的污水水上,

3

量为130m/d,出水水质需达到《城市污水再生利

市,其污水无法排入市政下水管网,如果污水不加处理任意排放,将会对公路沿线的环境质量、居民生活、人文景观价值产生极大的负面影响。同时,由于高速公路服务区的地域性特点,其污水终端排放点多为农业用地或鱼塘,若仅进行简单除油处理就外排,则极易引起农业生产资源的区域性污染,导致农田减产、鱼类死亡等。因此,对高速公路服务区的污水进行有效处理,使其达标排放,对保护农田和地表水具有重要意义。

(GB/T18920—2002)要求。用城市杂用水水质》

采用一体化4S-MBR工艺处理服务区的污水,并对处理后的水资源进行回用(中水主要回用于路面喷

3洒、消防、冲厕),最大中水回用量为100m/d。该

工程共使用一体式4S-MBR污水处理及回用设备2套,30m3/d。占地约30m2,处理量分别为100、吨

2

水占地面积为0.23m。设计进水水质及排放标准

情况如表1所示。

第27卷第24期

表1

Tab.1

pH值6.0~9.06.0~9.0

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中国给水排水

设计进水水质及排放标准

BOD5/(mg·L-1)

200201510

NH3-N/(mg·L-1)

30201010

www.watergasheat.com

DesigninfluentqualityandeffluentstandardCOD/(mg·L-1)

400—

SS/(mg·L-1)

200—

动植物油/(mg·L-1)

10—

浊度/NTU

80101010

设计进水

城市绿化

GB/T18920

道路清扫、消防

—2002

冲厕

22.1

处理工艺及设计参数

设计原则

溢流进入清水区。兼氧区和膜滤区采用复合曝气技术,曝气器置于一体化MBR的设备区内。由于服务区水量少,一体化MBR产泥量少,故栅渣和剩余污泥一年外运处理两次即可。出水可直接回用于服务区内冲厕、路面喷洒、消防等其他非饮用用途或达标排放。2.3

主要构筑物及参数①

格栅

综合高速公路服务设施排放污水的特性,在选择污水处理工艺时,应满足以下几点要求:①因车辆来往随机性大,同时受季节气候影响大,导致水量、水质波动大。因此,处理设备应能适应水量、水质的大幅度波动。

因高速公路服务区设有餐厅、厕所、宾馆

SS浓度较高,等,导致污水的氨氮、因此处理设备应

SS的能力。具有较强的去除氨氮、

③因服务区一般远离城镇,处理设备应自动化程度高、维修管理方便,节约运行费用,且设备占地不宜过大。

要求工艺先进、工程占地少、投资造价及运

行成本低,出水水质需达到《城市污水再生利用城

(GB/T18920—2002)的要求。市杂用水水质》2.2工艺流程

根据上述设计原则,确定如图1所示的处理工艺流程。

污水经格栅处理后流入调节池,截留下来的固体废物经机械打包后进行统一处理。采用细格栅,栅隙为2mm,外形尺寸为1.0m×1.5m×1.0m,设置于沉淀调节池之前。

沉淀调节池设1座,外形尺寸为7m×2.5m×3.5m,采用

3

钢筋混凝土结构,有效容积为28.8m,水力停留时

3

1用1备,流量为6m/h,间为6h。设污水泵2台,

扬程为85kPa,功率为0.75kW。

一体化4S-MBR处理器

一体化4S-MBR反应器是以兼性厌氧菌起主③

导作用的高效兼氧MBR,能够实现有机剩余污泥减量排放和生物除磷,结合射流曝气技术,降低能耗,

[2]

提高处理效果。目前,该技术已应用于西安、云南大宝、江西等多处高速公路污水处理工程中。一

体化4S-MBR处理器在结构上分为4个区,依次为

膜滤区、设备区、清水区。其中兼氧区设置兼氧区、

2列微孔曝气器,膜滤区设置4列微孔曝气器,设计

气水比为5∶1,运行时兼氧区与膜滤区共用一台曝

图1

Fig.1

一体化MBR工艺流程

Flowchartofintegratedmembranebioreactor

气机,曝气方式为复合曝气,即先强后弱,可有效防

提高氧利用率。一体化MBR处理器规格止膜污染,

为2800mm×6800mm,地面式钢结构。膜材料

为聚偏氟乙烯(PVDF),膜组件内膜孔径<0.4μm,

232有效膜面积为25m,膜通量为0.4~0.8m/(m·d),污泥浓度为5000~15000mg/L。设备总水力停留时间为8h,兼氧区、膜滤区和清水区依次为

污水经管网收集后先流经格栅,以去除污水中

较大固体悬浮物,保证后续设备的正常运行。随后污水进入沉淀调节池,经均质均量后通过提升泵泵入一体化4S-MBR(一体化膜生物反应器)。在一体化4S-MBR反应器内,污水先经过兼氧区活性污泥降解,然后溢流至膜滤区进一步降解有机物,最后

2.0、5.5、0.5h,设备区安装2台曝气机和2台污水

www.watergasheat.com陶琨:一体化4S-MBR处理高速公路服务区污水并回用第27卷第24期

泵(均1用1备)。

④一体化4S-MBR的自控设计

处理系统所有设备的运行均由电控柜中的PLCPLC可以和现场的传感器、控制,变送器、自动化仪PLC与表相连,进行数据通讯、处理和管理。同时,GPRS远程自动控制系统相连,自动化程度高。当处理系统出现故障时会自动报警、停机,并通过GPRS发送故障信息至操作人员手机上,无需专人职守。33.1

一般情况下一周后系统内的污泥已完成初步培养,

即可加大污水量进行驯化。3.2

膜维护及清洗

工程正常运行后定期按6个月为一周期对膜进行在线清洗,使用清洗药剂为次氯酸钠(NaClO),清洗药剂质量分数为0.8%。系统自动控制清水区曝气将次氯酸钠溶液与清水区中的清水混合均匀,清水区配好的药液自动流入膜滤区,药洗完成后,系统自动运转产水。3.3

工程运行效果

由于一体化4S-MBR的细菌难以挂膜,工程历

工艺运行情况

启动调试阶段

接种污泥采用某城市污水处理厂的未加药沉淀

污泥,投加量按含水率为80%的污泥量计算,用量为1.2t。对接种污泥进行曝气,使污泥分布均匀,通过进水时间控制进水量,使滤区保持水位提升到浸没膜组件约100mm。初步培养后进入驯化阶段,

表2

Tab.2

pH值7.4

COD/

(mg·L-1)428.1

BOD5/(mg·L-1)192.5

时4个月后才趋于正常运行。此时,逐渐降低曝气

控制DO为0.15~3.0mg/L,膜滤区的污泥浓强度,

度为14350mg/L。

系统达到稳定后,连续对进、出水水质进行了5次监测,具体情况见表2。

水质监测结果

NH3-N/

(mg·L-1)31.35.5(82.43%)

Monitoringresultsofwaterquality

SS/(mg·L-1)197.07.2(96.35%)

动植物油/(mg·L-1)

9.80.8(91.84%)

浊度/NTU72.01.4(98.06%)

平均进水

7.127.7(93.53%)8.2(95.74%)平均出水

注:括号内数值为相应指标的去除率。

由表2可知,出水水质已达到《城市污水再生

(GB/T18920—2002)要求,利用城市杂用水水质》

可直接回用于服务区内冲厕、路面喷洒、消防等。4

体,适合处理高速公路服务区污水,处理效果好,出

《城市污水再生利用城市杂用水水质》水水质达到

(GB/T18920—2002)要求,实现污水资源化利用。一体化4S-MBR工艺采用兼氧/好氧与膜分离MBR工艺,正常运行时反应器污泥浓度高达15350mg/L,容积负荷较常规技术提高2~3倍,占地面积小,剩余污泥产量少。同时具有安装简单、建设周期短、投资省、水质水量适应范围广、运行稳定等优点,具有很好的推广价值。参考文献:

[1]张少强,李小明,杨麒,等.气浮+水解酸化—接触氧

.工业水处理,2006,化处理高速公路服务区污水[J]26(9):81-82.

[2]廖志民.高效低耗4S-MBR污水处理新技术的研发

J].中国给水排水,2010,26(10):35-38.与应用[

E-mail:taokun@jdlhb.com收稿日期:2011-10-13

经济分析

该污水处理工程总投资为60万元,其中土建构

筑物为5万元,设备费为55万元。根据以上总投

3-1资,折合单位污水投资为4610元/(m·d)。主要技术经济指标如下:①处理系统耗电量为0.53

kW·h/m3,电价按0.6元/(kW·h)计,则电费为0.32元/m3。②污水处理过程中需定期(一般半年一次)投加少量的漂白水对膜进行清洗,其清洗费

3

用折合水处理费用约为0.04元/m。③工程全过程PLC控制,只需服务区工作人员兼管,则人工费

33

为0.02元/m。直接运行成本折合为0.38元/m,

33

按出水为100m/d回用,若水费按2.0元/m算,则可产生经济效益为150.6元/d,同时能减免部分

排污费,经济效益十分可观。5

结论

一体化4S-MBR集污水处理与回用功能于一

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