北京禹冰水利勘测规划设计有限公司 北京市 100081
摘要：A2/O-MBR工艺因稳定的出水指标，较好的处理效果广泛应用于城镇污水治理工程中，但在农村污水治理工程中应用相对较少。本文通过在顺义区农村污水治理中的应用实践分析探讨了A2/O-MBR在农村污水处理中的优缺点、适用条件、及该工艺在污水处理站设计中的注意事项，为该工艺应用于农村污水治理中提供一些实际的工程经验。
关键词：农村污水；A2/O-MBR工艺；水质标准
1、概述
A2/O-MBR工艺是目前较成熟的水处理工艺，在脱氮除磷和有机物去除方面优势显著。然而由于A2/O-MBR工艺包含动力系统，且对运行者技术要求较高，因此在农村地区应用还相对较少。顺义区农村污水治理工程污水处理站出水指标执行《北京水污染物综合排放标准》(DB11/307-2013）标准，对污水处理站出水指标及运行稳定性有较高的要求；同时该区所有农村污水处理站均由某公司统一运行管理，该公司人员素质高、技术团队完整、且有丰富的A²/O-MBR运行经验。综合上述情况A²/O-MBR工艺应用于顺义农村污水处理站可以发挥其工艺的优点，可有效果处理农村生活污水，达到消除黑臭改善水质的目的。
2．工程设计
2.1 农村污水处理站现状及存在问题
笔者对顺义区29个村进行了现场踏勘踏勘及资料收集，发现该区农村污水治理存在以下问题。① 大部分污水站停止运行，污水直接排放；少数污水处理站运行但运行效果差出水不达标。② 部分村庄用水量不稳定，污水站处理能力预测比较困难。③ 各村庄来水水质不稳定，缺少水质监测数据。○4部分村庄存在小型企业，污染物指标高于农村污水排放参照标准。
2.2 进、出水指标
进水指标：参照村庄内原有污水处理站进水水质，并考虑到远期污水水质变化趋势，确定本工程污水处理站进水水质参数：BOD5≤350；CODcr ≤500；SS≤400；NH3-N≤45；TN≤70；TP≤8。
出水指标：根据北京市的地方标准，出水水质指标执行《北京水污染物综合排放标准》（DB11/307-2013）标准：BOD5≤6；CODcr ≤30；SS≤6；NH3-N≤1.5（2.5）；TN≤15；TP≤0.3。
2.2 各处理单元
2.2.1 预处理系统
污水管道首先接入进水井，在进水井入口安装1道20mm提篮格栅，截留污水中较大的悬浮物或漂浮物，减轻后续处理构筑物的负荷。
调节池主要作用是使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响。调节池停留时间≥8h，对于旅游民俗村调节池停留时间≥24h。在调节池内进水端设有5mm的提篮式格栅用于去除污水中的悬浮物。调节池内设搅拌器防止沉泥，设提升泵将污水提升至后续处理单元。
2.2.2 生化组合池
厌氧区：污水先进入厌氧区，同步进入厌氧区的还有缺氧区200%回流混合液。厌氧区主要功能是利用进水中易降解的BOD5作为碳源去除部分有机物并释放出大量磷酸盐。设计厌氧区停留时间≥1.5h。
缺氧区：污水经厌氧区进入缺氧区，同步进入缺氧区还有从好氧区回流的400%混合液。由于混合液呈缺氧状态，反硝化反应在此进行从而达到脱氮的功能。设计时厌氧区的停留时间≥3.5h。
好氧区：通过曝气实现去除BOD5、硝化和磷的吸收这三项反应。污水中的微生物在好氧环境下去除污水中的有机污染物，同时使污水中的氨氮转换成硝酸盐氮，再通过上述混合液内回流在缺氧区内使硝酸盐氮转换为氮气，从而达到生物除氮的目的。另外在好氧区内，聚磷菌利用存储的有机物进行能量代谢，产生大量能量，用于胞外磷酸盐超量吸收，在胞内转变成聚磷；利用活性污泥的超量磷吸收特性，使细胞含磷量相当高的细菌群体能在处理系统的基质竞争中取得优势，剩余污泥的含磷量可达到3～7％。为保证除磷的效果，还设置了化学除磷装置作为备用。好氧区停留时间≥8.0h，汽水比＞1:9。
MBR膜池：膜生物反应器中空纤维膜替代沉淀池，具有高效固液分离性能。同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成超高浓度的活性污泥，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度低。设计时膜池中污泥负荷约0.09kgBOD5/（kgMLSS.d），平均混合液体浓度约8000mg/L,膜工作水通量12~15L/m2•hr。膜系统配套的设备有产水泵、吹扫风机、反冲洗泵。产水泵选用有自吸功能的自吸泵，工作7min，停1分钟。吹扫风机膜吹扫风量 60~100Nm³/m².h，反冲洗泵冲洗量为2~4L/m²•hr。
2.2.4 中水回用
根据现场调研情况考虑中水作为村庄浇洒道路和村庄绿化用水，清水池容积为污水处理站处理能力的20%。
2.2.5 污泥处置
本工程污水处理站规模小产生污泥量少，污泥考虑存储后定期外运至大型污泥处置中心集中处理。污泥池有效停留时间为5-7d，污泥池设有搅拌器防止污泥沉淀，同时设液位报警装置。
2.2.6 运行管理
本工程范围内所有污水处理站运行数据上传到集中控制中心，由集中控制中心统一调度人员巡视、维护、检修人员。
3．运行效果
根据业主提供的相关数据，本工程涉及到的污水处理站在进水调试30天之内均达标排放。运行中部分污水处理站2018.12月份站出水指标统计表如表3-1。
表3-1 部分污水处理站调试合格后出水指标
4．A²/O-MBR工艺在农村污水治理设计中存在的问题及解决方案
①水量的不确定性
由于部分村庄给水设施不统一，部分村庄实际用水量远超出用水指标。对于这种情况，应该充分现场调研，切实了解用水量超标的原因，综合考虑确定污水处理站的能力。
②水质不确定性
由于部分村庄存在小企业且缺少水质监测指标，为保证运行时出水指标满足要求，设计进水指标选用《污水排入城镇下水道水质标准》以确保运行满足水质变化的要求。
③设备维修难度高
由于MBR膜运行时，需要定期清洗，运行维护难度较高。本工程运行单位为某大型企业，运行人员素质比较高。小型污水处理站膜清洗采用移动车定点清洗方式。根据运行情况，由专业的设备维护人员将一体化的膜清楚池运输至现场进行清洗。确保设备维护质量的同时减低运行维护费用。
5．结论
A²/O-MBR工艺在农村污水处理工艺中应用相对较少，但是对于出水指标要求较高，村庄污水治理由管理先进的企业统一运行的顺义农村污水处理工程，采用A²/O-MBR工艺既可以保证农村污水处理后稳定的出水指标，又能避免了该工艺在小型污水处理站中对运行人员技术水平要求较高，运行管理费用高等缺点。充分发挥该工艺处理效果好、出水稳定、占地面小、自动化程度高、抗冲击能力强等优点。
参考文献：
[1]张健君，闫智涛，杨淑芳等．A²/O-MBR工艺在市政污水处理中的应用研究[J].给水排水，2013，增刊:225-229.
[2]李晓斌. MBR工艺在污水处理中的研究及应用[J].广东化工, 2014, 41(12):168-170.
[3]陈光柱. MBR 污水处理工艺在煤化工企业的应用[J].中氮肥, 2008(1):24-26.
论文作者:王彦文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/16
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