两种水处理工艺方案技术工艺比较

针对污水处理厂出水水质的提高，若要达到类地表水IV类水的标准，根据国内已经或在建污水处理厂建设经验，提供两种水处理工艺方案，即强化二处理+深度处理工艺和MBR膜工艺。下面对这两种工艺进行技术和经济上的比较。

1 强化二处理+深度处理工艺

该工艺整个流程分为二个阶段 ：

二处理阶段 ：根据进水水质和出水水质要求，应采用生物脱氮除磷的处理工艺。

目前，常规性的生物处理工艺主要包括有活性污泥法与生物膜法两种工艺。

活性污泥法主要包括A-A-O工艺、AB法、氧化沟工艺以及SBR工艺。

较典型的脱氮除磷生物膜法为曝气生物滤池(即BAF)。

BAF工艺的优点是其容积负荷率较高，且采用模块化设计，占地面积小，但其缺点有：

(1)投资较高 ;

(2)控制、运行过程较复杂;

(3)自动化程度高;

(4)耗药量大;

(5)产泥量高;

(6)运行费用高。因此，不采用BAF工艺。

通过技术经济比较，二生物处理A-A-O工艺有如下优点 ：

(1)工程费用较低。

(2)运行费用低。

(3)污泥的沉降性能好，无污泥膨胀等问题，出水水质较好，并具有一定的耐冲击负荷的能力。

(4)采用鼓风曝气，氧利用率高，耗电量少。

(5)占地少。

(6)可根据进出水水质灵活调节运行模式，操作灵活，可控性强。

综合考虑，A-A-O工艺具有技术和经济上的优势，因此，其作为二生物处理工艺。

深度处理阶段 ：为进一步去除污水中剩余的污染物，深度处理工艺的选择主要取决于二生物处理的出水水质和需达到的排放水质标准。二生物处理出水中的污染物质多为有机物与无机物的混合体，有机物主要包括细菌、藻类、病菌及原始生物等。不论是有机物或无机物，根据它们的颗粒大小又分为悬浮物(>1 μm)、胶体(1 μm~1 nm)和溶解物(<1 nm)。一般通过混凝沉淀等常规处理工艺可以去除悬浮物和胶体粒子，但溶解性的杂质必须通过特殊手段才能去除。从深度处理单元的进出水水质来看，在二生物处理的阶段中，氨氮、总氮的去除已经基本达到要求，在深度处理阶段的工艺选择中无须考虑，重点考虑去除形成BOD5、CODCr、SS以及TP的杂质。因此，选择的工艺应确保出水水质好、管理简便、运行稳定、低耗节能。

深床滤池为降流式的重力滤池，采用一定规格及形状的石英砂作为反硝化生物的挂膜介质。同时，深床也是保障硝酸氮以及悬浮物去除的构筑物。直径2~3 mm粒径的石英砂的比表面积较大，一般2 m深左右的介质滤床就可避免穿透和窜流现象。悬浮物不断地被截留会增加过滤水头损失，因此，需要对介质进行反冲洗去除截留的污染物，一般采用气、水联合反冲洗。

深床滤池的结构简单实用，集去除多种污染物的功能于一体，包括对悬浮物、总氮和总磷等均有相当好的去除效果。

深床滤池有以下优点 ：

(1)处理效果好，出水水质稳定 ;

(2)碳源投加量*少，节约运行成本 ;

(3)出水浊度低，对SS有好的去除效果 ;

(4)过滤为下向流，冲洗为上向流，与砂滤类似，冲洗效果好;

(5)滤池寿命长，终身免维护，运行自控化程度高;

(6)有一定耐冲击能力，特别是对SS有很好的适应性。

2 MBR膜工艺

MBR膜是将膜分离技术和污水处理中的生物处理相结合的产物，是性能稳定、效果良好的污水处理技术，其综合了膜处理和生物处理两种工艺的优点，以超、微滤膜分离过程取代传统活性污泥法处理过程中的泥水重力分离过程。

膜分离既可以保持较高的生物相浓度以及较优的出水效果，也可以有效地去除污水中含有的有机物、氨氮等污染物质，提高出水质量，其出水可直接再利用。

MBR工艺主要具有以下特点 ：

(1)出水水质好。其高效的固液分离可把污水中的胶体物质、悬浮物质、生物单元流失的微生物菌群与净化的水分开，不需要再经过三处理措施即可直接回用。

(2)占地面积小。反应器内的微生物浓度高，可达10 000 mg/L以上，大大提高了容积负荷，减小了生化池容。

同时也省去了二沉、混凝、过滤等多个处理构筑物，大大减少了对土地的占用。

(3)抗冲击能力强，运行稳定。由于污泥浓度高、生物相丰富，而且不存在污泥流失的问题，不受污泥膨胀等因素影响，因此具有较强的抗冲击能力，运行稳定。

(4)剩余污泥排放少。有机负荷低，泥龄长，污泥产率低，比常规工艺减量30%~50%。

(5)除磷效果好。可直接将铝盐投入生化池中，形成的磷酸盐沉淀物可被膜全部截留，随剩余污泥排放。

(6)模块化设计，自动化控制。由于膜生物反应器技术的模块化特征，易于扩建，它可以通过增加必要的模块，来应对水处理量的增长。工艺设备集中，全部采用计算机自动化控制。