污水处理工艺比选

常用处理工艺介绍及比选

本工程实施区域位于园区内部，对水处理设备的外观和出水水质的要求都比较高。针对本工程的要求，对以下几种水处理方法进行介绍和比选。

1 人工湿地

人工湿地是通过人工模拟自然湿地的结构和功能而设计和建造的湿地。人工湿地主要由基质、植物和微生物等组成，它充分利用物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用来实现对污水的高效净化，是一种经济有效的处理技术。研究表明，在进水浓度较低的情况下，人工湿地对BOD5的去除率可达85％~95％，对COD的去除率可大于80％。

按照废水在湿地中的流程，人工湿地系统主要分为自由表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直流人工湿地等类型。湿地流程、植物种类、基质类型及水力负荷是影响人工湿地处理效率的关键因素。

人工湿地以其去污效果好、建造运营成本低廉、操作与管理简便等优点，在世界范围内正越来越多地被用于生活污水的处理。但从实际运行来看，人工湿地在处理生活污水时还存在一些不足，例如：

（1）水力负荷偏低，占地面积大，只适用于用地不紧张的农村和城市郊区；

（2）基质易堵塞，影响湿地系统的寿命和运行稳定性；

（3）受气候温度影响大，难以在气候寒冷地区推广。

因此人工湿地一般适用于气候温暖，地广人稀的地区，且一般设在生物处理之后，作为出水水质的保证。

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2 SBR

SBR是序批式活性污泥法的简称，又称间歇曝气法。其主体构筑物SBR反应池，是由美国Irvine教授在20世纪70年代开发的，是一种集调节池、初沉池、曝气池、二沉池为一池，连续进水、间歇排水，工艺流程简单，布局紧凑合理的好氧微生物污水处理技术。

随着SBR工艺的改进，目前SBR工艺变种有多种形式，比较典型的有连续进水周期循环活性污泥法（简称CASS法），间歇进水周期循环式活性污泥法（简称CAST法），间歇式循环曝气活性污泥法（简称ICEAS法），连续曝气和间歇曝气相结合的活性污泥法（简称DAT－IAT法），三池连体型前部连续曝气和后部交替曝气相结合的活性污泥法（简称UNITANK法）等，以上几种改进型的SBR工艺都各有其特点。SBR工艺具有一些优于传统活性污泥法的特征：

（1）SBR工艺运行简单，管理方便；

（2）造价低，占地面积少；

（3）耐冲击负荷；

（4）出水水质好。

（5）能耗低。氧的利用率高，没有污泥回流系统，节省能耗，降低了运行费用；（6）一个运行周期内，厌氧、兼氧、好氧交替变化，在一个池内实现了除磷脱氮。其工艺流程如下（包括污泥处理）。

但SBR也存在一些缺点：

（1）设备闲置率较高；

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（2）连续进水时，对于单个SBR需要较大的调节池，对于多个SBR需要频繁切换阀门，易造成阀门磨损；

（3）难以达到大型污水处理项目连续进水、连续排水的要求。

膜生物反应器起源于20世纪60年代的美国，美国的Dorr oliver公司首先将MBR用于废水处理的研究。膜生物反应器是把膜技术与生物反应器相结合使用的废水处理新工艺。根据使用的膜的种类和膜组件在系统中所起的作用不同，一般可以把膜生物反应器分为三大类：固液分离膜生物反应器、无泡曝气膜生物反应器和萃取膜生物反应器。

通常所说的MBR即以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥

（MLSS）浓度可提升至8000~10000mg/L，甚至更高；污泥龄(SRT)可延长至30天以上。

膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，为深度除磷脱氮提供可能。

总的来说，MBR相对于传统的生物处理工艺，具有以下优点：

（1）固液分离效果好，出水水质良好，没有悬浮物和细菌，可以直接回用；（2）由于膜的高效截留作用，使得微生物完全截留在生物反应器内，实现了水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）的完全分离，使运行控制更加灵活稳定；

（3）反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷能力强；

（4）由于可以完全截留微生物，有利于世代时间较长的硝化细菌的生长和繁殖，系统的硝化能力得以提高；

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（5）MBR可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，可以基本实现无剩余污泥排放，节约了污泥处置的费用；

（6）易于实现自动控制，操作管理方便；

（7）设备结构紧凑，占地面积小。

最初MBR主要应用于生活污水的处理,当时由于受膜材料及生产技术的限制，膜的抗污染能力弱、使用寿命短、膜通量小、成本高，未能广泛的投入实际应用。随着材料学科与膜应用方面的结合发展，膜组件的生产成本大幅度降低。且由于水资源短缺问题日益突出，中水回用成为关注热点，结合在膜运行方面总结得出的经验，MBR的投资运行费用逐渐降低，从而在水处理领域得到较为广泛的应用。

根据对以上几种处理方法的比较，可知MBR技术最适合本工程项目。选用一体化的MBR水处理设施，出水水质可以达到《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准，且占地面积小，易于维护和管理。