1、工程概況

     北京市北小(xiao)(xiao)河(he)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)改(gai)擴建(jian)(jian)及再(zai)生水(shui)(shui)利(li)用(yong)(yong)工(gong)(gong)程是北京市污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)和資(zi)源(yuan)(yuan)化的(de)(de)重(zhong)要(yao)工(gong)(gong)程項目，建(jian)(jian)設總規模為10萬(wan)m3/d。該工(gong)(gong)程分(fen)為：改(gai)造現狀(zhuang)4萬(wan)m3/d污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)設施和新建(jian)(jian)6萬(wan)m3/d 污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)設施。改(gai)造后的(de)(de)設施出水(shui)(shui)質(zhi)量(liang)將達(da)到(dao)城(cheng)鎮污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)一(yi)級B標準，并(bing)排入北小(xiao)(xiao)河(he)；新建(jian)(jian)的(de)(de)設施出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)將達(da)到(dao)一(yi)次回用(yong)(yong)要(yao)求，并(bing)向(xiang)北小(xiao)(xiao)河(he)流域的(de)(de)亞云村、大(da)屯開發區以及奧林匹克公(gong)園地區提(ti)供(gong)城(cheng)市綠化、住宅區沖(chong)廁用(yong)(yong)水(shui)(shui)等市政雜(za)用(yong)(yong)水(shui)(shui)，向(xiang)太陽宮(gong)熱電廠(chang)提(ti)供(gong)工(gong)(gong)業(ye)冷卻水(shui)(shui)，向(xiang)該區域內的(de)(de)奧運(yun)湖、南湖渠公(gong)園、太陽宮(gong)公(gong)園、鴻華(hua)綠苑運(yun)動休閑園等河(he)湖水(shui)(shui)系定期(qi)提(ti)供(gong)補、換水(shui)(shui)，尤其是向(xiang)奧運(yun)公(gong)園中(zhong)心區提(ti)供(gong)1萬(wan)m3/d 的(de)(de)高(gao)品(pin)質(zhi)再(zai)生水(shui)(shui)。北小(xiao)(xiao)河(he)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)總占地面積6 hm2，擴建(jian)(jian)部分(fen)（6萬(wan)m3/d）可用(yong)(yong)地僅1.7 hm2（包括清(qing)水(shui)(shui)池及配水(shui)(shui)泵房）。該工(gong)(gong)程的(de)(de)實(shi)施對于奧運(yun)建(jian)(jian)設項目、北京市景觀(guan)水(shui)(shui)體(ti)的(de)(de)建(jian)(jian)設和污(wu)水(shui)(shui)資(zi)源(yuan)(yuan)化有(you)著重(zhong)要(yao)的(de)(de)意義。

2、工藝流程

2、1原工(gong)藝流程及其改造

 原北(bei)小河污水處(chu)理(li)廠(chang)一(yi)期(qi)設(she)計處(chu)理(li)規模4萬(wan)m3/d，采用A/O工藝。北(bei)小河污水處(chu)理(li)廠(chang)占地面(mian)(mian)積6萬(wan)m2，服務面(mian)(mian)積30km2，其工藝流(liu)程見下圖。

 改造部分(fen)（4萬m3/d）是將原有工藝改造成為具有脫氮除磷功能的A2/O工藝（工藝中含(han)化(hua)學除磷和UV 消毒(du)），處理(li)后(hou)出水達到二級處理(li)的一級標準，排入(ru)北小河。

2、2 新建污水處理工藝流程

根據出(chu)(chu)水6萬(wan)(wan)m3/d 達(da)到一(yi)次回(hui)用(yong)，其中1萬(wan)(wan)m3/d達(da)到高品質再生水的要求，并(bing)滿足現況北(bei)小河(he)污水處理廠占地面積要求，采用(yong)能大大節省(sheng)占地且出(chu)(chu)水水質能達(da)到一(yi)次回(hui)用(yong)要求的MBR工(gong)藝，工(gong)藝流(liu)程(cheng)見下圖。

設計中采用了3種消毒(du)(du)工藝(yi)，即：紫外(wai)(wai)線(xian)先(xian)對MBR膜池出(chu)水(shui)進行整體消毒(du)(du)，殺滅水(shui)中病原(yuan)微生(sheng)物；而(er)后(hou)，其(qi)中的5萬(wan)m3/d 水(shui)量經過(guo)臭氧(yang)接(jie)觸池達(da)到脫(tuo)色、除(chu)味和消毒(du)(du)的目(mu)的，從而(er)使出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)在感(gan)觀上得到進一步改善，另外(wai)(wai)1萬(wan)m3/d 的水(shui)量經過(guo)RO反滲透(tou)工藝(yi)，使水(shui)的品質(zhi)進一步提高，成為高品質(zhi)再生(sheng)水(shui)；最后(hou)，由于(yu)紫外(wai)(wai)線(xian)和臭氧(yang)消毒(du)(du)均沒(mei)有(you)持(chi)(chi)續殺菌的能力，所以需要(yao)加少量氯（采用二氧(yang)化(hua)氯）消毒(du)(du)，以保持(chi)(chi)管(guan)網的余氯，避免管(guan)網的二次污染。

2、3 MBR系統簡(jian)介

在北(bei)小河污水(shui)處(chu)理(li)廠改造工(gong)程及(ji)(ji)再生(sheng)水(shui)利用工(gong)程中(zhong)，MBR處(chu)理(li)部分(fen)(fen)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)MBR生(sheng)物池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)和(he)MBR膜(mo)(mo)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)（包含(han)設(she)備(bei)）。其(qi)中(zhong)：MBR 生(sheng)物池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)由厭氧(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)、缺氧(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)、變化區、好氧(yang)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)組(zu)(zu)(zu)(zu)成；MBR 膜(mo)(mo)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)主要由膜(mo)(mo)設(she)備(bei)及(ji)(ji)矩形(xing)鋼筋混凝土池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)組(zu)(zu)(zu)(zu)成。因為(wei)(wei)(wei)MBR膜(mo)(mo)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)對MBR生(sheng)物池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)有(you)污泥回(hui)流(liu)，所以MBR系統可(ke)(ke)以認為(wei)(wei)(wei)是分(fen)(fen)體式(shi)MBR。MBR膜(mo)(mo)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)也可(ke)(ke)看成獨(du)立的一(yi)體式(shi)MBR，由其(qi)前面的生(sheng)物池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)為(wei)(wei)(wei)其(qi)進行脫氮除(chu)磷和(he)去除(chu)有(you)機物的預處(chu)理(li)，以減小MBR膜(mo)(mo)的負荷(he)和(he)清洗難度(du)。浸沒式(shi)膜(mo)(mo)組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)放在單獨(du)的膜(mo)(mo)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)中(zhong)，在滲透（出水(shui)）泵產生(sheng)的真空(kong)條(tiao)件(jian)(jian)下，水(shui)穿過膜(mo)(mo)而(er)完成過濾(lv)過程，膜(mo)(mo)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)取代了傳統二沉池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)固液分(fen)(fen)離和(he)顆粒濾(lv)料濾(lv)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)過濾(lv)的功(gong)能。膜(mo)(mo)系統共設(she)有(you)8個(ge)(ge)膜(mo)(mo)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)，每(mei)個(ge)(ge)膜(mo)(mo)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)設(she)計安裝38個(ge)(ge)膜(mo)(mo)組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)，預留4個(ge)(ge)膜(mo)(mo)組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)，一(yi)共可(ke)(ke)安裝42個(ge)(ge)膜(mo)(mo)組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)。每(mei)個(ge)(ge)膜(mo)(mo)組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)內裝有(you)16個(ge)(ge)MEMCOR 的B30R膜(mo)(mo)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)，膜(mo)(mo)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)為(wei)(wei)(wei)PVDF中(zhong)空(kong)纖(xian)維(wei)膜(mo)(mo)，單個(ge)(ge)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)的膜(mo)(mo)面積(ji)為(wei)(wei)(wei)37.6 m2。

2、4 UCT與MBR組合

由于A/A/O工(gong)藝(yi)(yi)(yi)中(zhong)的(de)(de)(de)回流(liu)污(wu)泥中(zhong)很難保證不(bu)含有(you)(you)硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)及(ji)亞(ya)(ya)硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)，為了徹底(di)排除(chu)(chu)在磷釋放池內硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)及(ji)亞(ya)(ya)硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)的(de)(de)(de)干擾，故(gu)MBR生物池采用UCT工(gong)藝(yi)(yi)(yi)。UCT工(gong)藝(yi)(yi)(yi)不(bu)是(shi)(shi)將污(wu)泥回流(liu)到(dao)磷釋放池，而(er)是(shi)(shi)回流(liu)到(dao)其后(hou)(hou)的(de)(de)(de)反(fan)硝(xiao)化池，在反(fan)硝(xiao)化池內排除(chu)(chu)硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)及(ji)亞(ya)(ya)硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)后(hou)(hou)，再引入磷釋放池與(yu)原污(wu)水(shui)(shui)混合(he)。與(yu)A/A/O工(gong)藝(yi)(yi)(yi)相比，UCT工(gong)藝(yi)(yi)(yi)在適當的(de)(de)(de)COD/TKN 比例下，缺氧(yang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)反(fan)硝(xiao)化可(ke)使厭氧(yang)區(qu)(qu)回流(liu)混合(he)液中(zhong)硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)含量接(jie)近于零(ling)。UCT工(gong)藝(yi)(yi)(yi)中(zhong)厭氧(yang)區(qu)(qu)、缺氧(yang)區(qu)(qu)、好氧(yang)區(qu)(qu)是(shi)(shi)單個(ge)反(fan)應(ying)器，每個(ge)反(fan)應(ying)區(qu)(qu)都是(shi)(shi)完全(quan)混合(he)的(de)(de)(de)，泥齡13～25d（通常≥20d），工(gong)藝(yi)(yi)(yi)過程的(de)(de)(de)典(dian)型水(shui)(shui)力(li)停留時間為24h，UCT與(yu)MBR組合(he)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)流(liu)程見下圖。UCT工(gong)藝(yi)(yi)(yi)為MBR 進水(shui)(shui)進行(xing)預處理(li)，預先脫氮除(chu)(chu)磷和去除(chu)(chu)有(you)(you)機物，從(cong)而(er)減(jian)輕(qing)了MBR的(de)(de)(de)運行(xing)負荷，提高了MBR壽(shou)命和出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質。

2、5 MBR與(yu)RO組合

從(cong)MBR膜池排出的水經UV消毒(du)渠后，1萬m3/d的水量直接進(jin)入RO反(fan)滲透(tou)膜系統，反(fan)滲透(tou)膜幾乎能夠去除水中(zhong)全部溶解(jie)性物質(zhi)(zhi)和(he)微生物等(deng)，產(chan)生的優質(zhi)(zhi)回收(shou)（純）水可(ke)(ke)滿足工(gong)業用(yong)水和(he)飲用(yong)水源補給水的要求(qiu)。MBR膜池是由微濾(lv)(lv)（MF）、超濾(lv)(lv)（UF）或納濾(lv)(lv)（NF）膜組(zu)件組(zu)成，膜池中(zhong)采用(yong)PVDF 中(zhong)空纖維膜，孔徑(jing)在超濾(lv)(lv)范圍內(nei)，可(ke)(ke)滿足RO對原水預處(chu)理的要求(qiu)。各過濾(lv)(lv)膜孔徑(jing)及分離對象情況見下表。將MBR膜池作為RO工(gong)藝(yi)(yi)的預處(chu)理并與之(zhi)結合(he)構(gou)成MBR-RO組(zu)合(he)工(gong)藝(yi)(yi)，既可(ke)(ke)有效保證RO系統連續運行、控制(zhi)膜污染，還可(ke)(ke)獲(huo)得(de)高質(zhi)(zhi)量的回收(shou)水。

3、結論

在北小河污水處理廠改(gai)擴建(jian)及(ji)污水利(li)用(yong)工(gong)程(cheng)中，根(gen)據工(gong)程(cheng)的(de)特殊性(xing)，大膽采用(yong)了(le)(le)2種工(gong)藝(yi)(yi)(yi)的(de)組(zu)合(he)(he)，即：UCT工(gong)藝(yi)(yi)(yi)與MBR工(gong)藝(yi)(yi)(yi)組(zu)合(he)(he)、MBR工(gong)藝(yi)(yi)(yi)與RO工(gong)藝(yi)(yi)(yi)組(zu)合(he)(he)，這在國(guo)內外都極為少(shao)見，并且取得很好的(de)效(xiao)果。MBR-RO系統既充分(fen)發揮(hui)了(le)(le)MBR工(gong)藝(yi)(yi)(yi)的(de)高(gao)效(xiao)生(sheng)物降解優勢，又滿(man)足了(le)(le)RO對原水預(yu)處理的(de)要求， 為污水回收提供了(le)(le)一種新的(de)選(xuan)擇途徑。

在(zai)污(wu)(wu)水(shui)處理回(hui)(hui)用領(ling)域中(zhong)(zhong)，MBR 作為一種新興、高效的(de)(de)(de)廢水(shui)處理技(ji)(ji)術，受(shou)到世(shi)界上廣(guang)泛的(de)(de)(de)關(guan)注。在(zai)過去的(de)(de)(de)30年(nian)中(zhong)(zhong)，隨(sui)著膜組件價格(ge)的(de)(de)(de)降低和膜性(xing)能的(de)(de)(de)提(ti)升，MBR污(wu)(wu)水(shui)處理技(ji)(ji)術得到了飛速發展。可以(yi)預見在(zai)不(bu)久(jiu)的(de)(de)(de)將(jiang)來，隨(sui)著膜技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)進步，MBR 工(gong)藝及其(qi)與(yu)各(ge)種活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)法的(de)(de)(de)組合必將(jiang)在(zai)污(wu)(wu)水(shui)、廢水(shui)處理領(ling)域尤其(qi)是污(wu)(wu)水(shui)處理廠(chang)改擴建工(gong)程(cheng)及中(zhong)(zhong)水(shui)回(hui)(hui)用工(gong)程(cheng)中(zhong)(zhong)得到更加廣(guang)泛的(de)(de)(de)運用。

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