3AMBR工藝在污水資源和城市水環(huán)境治理中的應(yīng)用
來源：中國環(huán)保產(chǎn)業(yè) 閱讀：3323 更新時(shí)間：2010-02-27 10:42北京碧水源科技股份有限公司是專業(yè)從事污水資源化膜生物反應(yīng)器技術(shù)的設(shè)備制造、整體技術(shù)解決方案與技術(shù)服務(wù)的高科技公司，注冊(cè)資本1.1億元，是中國膜生物反應(yīng)器技術(shù)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的先行者。公司以膜生物反應(yīng)器（MBR）為核心的污水資源化技術(shù)居國際領(lǐng)先水平，其技術(shù)和產(chǎn)品先后在奧運(yùn)水環(huán)境、國家大劇院、太湖流域治理、南水北調(diào)水源保護(hù)等具有影響力工程中得到應(yīng)用。自2002年以來，碧水源公司在北京市先后完成了數(shù)百項(xiàng)MBR污水處理工程。企業(yè)規(guī)模在近幾年得到飛速發(fā)展，近三年業(yè)務(wù)收入以每年100%的速度迅猛增長，從2005年銷售收入4000萬元、凈利潤440萬元，到2007年銷售收入25000萬元、凈利潤7056萬元，成為了我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)和世界MBR技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)。
3AMBR技術(shù)經(jīng)過近五年的發(fā)展和完善，在北京、江蘇、云南、河北、山東、湖南、廣西等省市的重點(diǎn)水環(huán)境治理中都發(fā)揮了重要的作用。在農(nóng)村小型污水處理、小城鎮(zhèn)污水處理與回用工程、大型城市污水處理廠工程等得到實(shí)際應(yīng)用。到目前為止，應(yīng)用工程數(shù)量超過1000處，大型工程在10座以上，中小型工程近千處。
1 3AMBR技術(shù)特點(diǎn)及運(yùn)行效果
強(qiáng)化除磷脫氮膜生物反應(yīng)器工藝（3AMBR工藝，Anoxic Anaerobic Aerobic -MBR 工藝）是將膜生物反應(yīng)器技術(shù)與傳統(tǒng)的厭氧、缺氧、好氧工藝結(jié)合的新工藝，使MBR工藝的突出特點(diǎn)與生物除磷脫氮過程相互促進(jìn)，使整個(gè)系統(tǒng)除磷脫氮和去除有機(jī)物的效率達(dá)到最大化效果。3AMBR技術(shù)典型工藝流程見下圖。
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1.1 技術(shù)特點(diǎn)
（1）工藝技術(shù)特點(diǎn)
1）采用前置缺氧-厭氧-后缺氧-好氧流程及進(jìn)水、回流配水技術(shù)，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮效率同時(shí)提高；
2）充分提高膜反應(yīng)池高濃度活性污泥，促進(jìn)形成優(yōu)勢(shì)硝化菌群落，提高硝化效率，使氨氮去除徹底；
3）通過自動(dòng)控制，優(yōu)化膜生物反應(yīng)器排泥時(shí)間，合理控制泥齡，提高系統(tǒng)內(nèi)生長緩慢硝化菌、反硝化菌和其他專性生化菌的濃度，提高有機(jī)物和除磷脫氮的效果；
4）實(shí)現(xiàn)好氧排泥，避免磷的二次釋放，提高磷去除率。
（2）設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)
1）系統(tǒng)采用脈沖曝氣技術(shù)，可提高氧氣利用率，降低運(yùn)行能耗；
2）系統(tǒng)采用均勻集水技術(shù)，結(jié)合負(fù)壓集水系統(tǒng)，有效降低了膜污染；
3）系統(tǒng)采用循環(huán)型CIP清洗系統(tǒng)技術(shù)，可顯著提高清洗效率，減少藥劑使用量；
4）優(yōu)化膜反應(yīng)組器結(jié)構(gòu)，可形成良好的膜池水力循環(huán)條件，進(jìn)一步降低能耗。
1.2 運(yùn)行效果
（1）除磷效果
對(duì)一般市政污水而言（TP<3mg/L），采用3AMBR工藝生物除磷后可實(shí)現(xiàn)國家一級(jí)A的磷要求標(biāo)準(zhǔn)（TP<0.5mg/L），如果輔以化學(xué)除磷，則可實(shí)現(xiàn)國家三類地表水的磷標(biāo)準(zhǔn)（TP<0.2mg/L），這對(duì)于控制水體富營養(yǎng)化，控制藻類爆發(fā)的關(guān)鍵因素磷的含量具有重大意義。
（2）脫氮效果
實(shí)際工程驗(yàn)證數(shù)據(jù)顯示，3AMBR工藝系統(tǒng)的硝化作用可達(dá)到93％以上，比傳統(tǒng)工藝大大提高（約20％），反硝化作用亦可實(shí)現(xiàn)70％以上，達(dá)到15mg/L，比傳統(tǒng)工藝提高約20％。
2 3AMBR與傳統(tǒng)工藝的對(duì)比
以6萬m3/d規(guī)模為例與傳統(tǒng)污水三級(jí)深度處理工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性能比較，結(jié)果見下表。
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3 3AMBR工藝在北京市的推廣應(yīng)用
3AMBR工藝在北京市的水環(huán)境治理取得了顯著成效，這要得益于北京市采取了切實(shí)可行的治水措施和新技術(shù)的推廣應(yīng)用。
（1）以污水資源化為指導(dǎo)方針，利用新技術(shù)加快城鎮(zhèn)污水資源化工程設(shè)施建設(shè)，實(shí)施節(jié)能減排發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)
北京市在規(guī)劃建設(shè)14座大型污水處理廠。已經(jīng)建成高碑店等9座污水處理廠，正在抓緊建設(shè)5座污水處理廠。同時(shí)，在郊區(qū)衛(wèi)星城已建成14座中型污水處理廠。2006年全市處理污水9.62億m3。其中：城八區(qū)污水處理率90%，處理污水7.8億m3，郊區(qū)衛(wèi)星城污水處理率70%，處理污水1.4億m3。新建污水處理廠中，以再生水標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)的占大部分，到2007年，北京市采用技術(shù)先進(jìn)的3AMBR工藝完成包括密云再生水廠、懷柔廟城再生水廠、平谷再生水廠、門頭溝再生水廠、溫榆河水質(zhì)凈化廠、北小河污水廠等在內(nèi)的多座再生水廠建設(shè)。已建污水處理廠也正在逐步升級(jí)改造，再生水供應(yīng)能力將進(jìn)一步提高，再生水回用率將達(dá)到50%。
（2）點(diǎn)源治理和面源治理相結(jié)合，加大對(duì)河道排污口的治理力度
對(duì)于分散的面源污水排放物點(diǎn)，從2001年到2007年，北京建設(shè)小型污水處理（CWT）設(shè)施達(dá)1500多處，在污水口就地建設(shè)一些污水就地回用設(shè)施，就地凈化，減少分散點(diǎn)源對(duì)河道自然凈化能力的沖擊，恢復(fù)生物多樣性。有效控制了旅游餐飲點(diǎn)、農(nóng)家樂、村莊、小型企事業(yè)單位等分散污染源對(duì)河流的污染。CWT在治理分散點(diǎn)源中發(fā)揮了重要作用。
（3）構(gòu)筑生態(tài)修復(fù)、生態(tài)治理、生態(tài)保護(hù)三道防線
以水源保護(hù)和水源生態(tài)建設(shè)為中心，在郊區(qū)重要的水源地，構(gòu)筑了生態(tài)修復(fù)、生態(tài)治理和生態(tài)保護(hù)三道防線，改變了過去傳統(tǒng)上的治理模式，先后治理了300多條小流域，建設(shè)了300多處CWT污水處理設(shè)施，目前這些小流域在保護(hù)水源、保護(hù)城市河道水環(huán)境方面都起到了非常好的作用。所謂三道防線是在河流、湖泊、水庫周圍，以小流域?yàn)閱挝唬瑯?gòu)筑生態(tài)修復(fù)、生態(tài)治理和生態(tài)保護(hù)三道水質(zhì)保護(hù)防線，防止河流污染。CWT小型智能化設(shè)備在三道防線建設(shè)中起到實(shí)現(xiàn)污水就地處理、就地回用，減少河流污染的作用。
4 3AMBR的典型應(yīng)用工程介紹
4.1 密云再生水廠工程
密云是北京最重要的水源保護(hù)地，密云再生水廠的建成，解決了污水處理廠長期以來排放不達(dá)標(biāo)的問題，解除了對(duì)水源八廠地下水資源的污染威脅，同時(shí)每年為密云縣提供1600萬噸再生水，大大改善了潮白河的水環(huán)境。密云再生水廠采用了當(dāng)今世界上最先進(jìn)的污水處理技術(shù)—MBR技術(shù)。是目前為止我國第一個(gè)規(guī)模最大的采用MBR技術(shù)的高品質(zhì)再生水工程項(xiàng)目。密云再生水廠的建成，體現(xiàn)了我國MBR的應(yīng)用規(guī)模、工藝先進(jìn)性、再生水品質(zhì)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，標(biāo)志著我國的污水處理和資源化技術(shù)已經(jīng)走在世界前列，為我國水污染防治和緩解水資源短缺帶來了里程碑式的影響。
主要技術(shù)指標(biāo)：設(shè)計(jì)規(guī)模：日產(chǎn)再生水4.5萬噸；設(shè)計(jì)工藝：膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝；進(jìn)水水質(zhì)：生活污水和工業(yè)污水；設(shè)計(jì)出水水質(zhì)：城市污水再生利用觀賞性景觀環(huán)境用水標(biāo)準(zhǔn)和一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)；再生水用途：潮白河道景觀補(bǔ)充水；居民區(qū)沖廁、洗車、綠化；市政清洗用水；部分工業(yè)用水。
4.2 懷柔再生水廠工程
懷柔區(qū)是北京最重要的兩個(gè)飲用水源保護(hù)地之一，懷柔污水處理廠建于2005年，原工藝為氧化溝工藝。由于處理出水排入潮白河，根據(jù)北京市排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)滿足一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足要求。2007年，北京市對(duì)其進(jìn)行改造。在原日處理1.5萬噸舊氧化溝設(shè)施的基礎(chǔ)上進(jìn)行增量提標(biāo)。采用3AMBR技術(shù)進(jìn)行改造，在原設(shè)施基礎(chǔ)上改造成日處理3.5萬噸的再生水廠，出水標(biāo)準(zhǔn)由一級(jí)B提高到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
主要技術(shù)指標(biāo)：設(shè)計(jì)規(guī)模：日產(chǎn)再生水3.5萬噸；設(shè)計(jì)工藝：3AMBR工藝；進(jìn)水水質(zhì)：生活污水和工業(yè)污水；設(shè)計(jì)出水水質(zhì)：城市污水再生利用觀賞性景觀環(huán)境用水標(biāo)準(zhǔn)和一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)；再生水用途：潮白河道景觀補(bǔ)充水；居民區(qū)沖廁、洗車、綠化；市政清洗用水；部分工業(yè)用水。
4.3 引溫濟(jì)潮調(diào)水工程
引溫濟(jì)潮工程是北京市為順義奧運(yùn)水上運(yùn)動(dòng)中心周邊水環(huán)境提供景觀水的污水資源化工程。受納水體為潮白河。由于水體上游為水源九廠水源地，東面相接奧運(yùn)水上運(yùn)動(dòng)中心，西面為順義新城，對(duì)工程的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求主要指標(biāo)達(dá)到III類水標(biāo)準(zhǔn)（總氮要求為飲用水源標(biāo)準(zhǔn)）。到目前為止，是中國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求最高的污水資源化工程。工程采用3AMBR工藝，是目前世界上最大的MBR工程。
主要技術(shù)指標(biāo)：設(shè)計(jì)規(guī)模：日產(chǎn)再生水10萬噸；設(shè)計(jì)工藝：3AMBR工藝；進(jìn)水水質(zhì)：污染河道水；設(shè)計(jì)出水水質(zhì)：地表水環(huán)境質(zhì)量III類水標(biāo)準(zhǔn)；再生水用途：潮白河道景觀補(bǔ)充水。
4.4 應(yīng)用于分散污染源治理
CWT在北京市分散污染源治理中發(fā)揮了重要的作用，目前正在運(yùn)行的設(shè)備有1500多處。
（1）北京懷柔官地村污水處理工程
工程實(shí)施地點(diǎn)基本情況：上官地村農(nóng)戶35戶，106口人，旅游接待人數(shù)500人，村內(nèi)生活污水通過污水管線收集到污水處理裝置CWT，處理后出水達(dá)標(biāo)排放或作為環(huán)境景觀用水、灌溉用水和再生水使用。
工程處理規(guī)模：污水處理總量30噸/日；服務(wù)人數(shù)：47戶，144口人，每年接待旅游人數(shù)1300人；設(shè)備規(guī)格：上官地：CWT-M-30，1套。
處理效果：出水水質(zhì)達(dá)到再生雜用水標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 18920-2002）、國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978-1996），可用于農(nóng)業(yè)灌溉、綠化和沖廁等。
運(yùn)行費(fèi)用：含折舊0.52元/噸水，不含折舊0.31元/噸水。
（2）北京懷柔甘澗峪民俗村污水治理工程
甘澗峪地處懷柔鎮(zhèn)紅螺山西側(cè)，屬于甘澗峪生態(tài)清潔小流域。甘澗峪居民共150人，對(duì)舊村進(jìn)行改造，使用一套智能化小型生活污水處理系統(tǒng)，附近農(nóng)戶的生活污水通過管道匯集到這里后被集中處理。周圍的地里建起了微噴灌設(shè)施，經(jīng)過處理后的中水被重新利用，澆灌樹木和花草。
工程處理規(guī)模：污水處理總量15噸/日；服務(wù)人數(shù)150人；每處理1噸水的費(fèi)用為0.53元。
5 總結(jié)
膜生物反應(yīng)器3AMBR工藝在城市生活污水處理行業(yè)中的成功使用，處理后出水水質(zhì)達(dá)回用標(biāo)準(zhǔn)，在緩解我國城市水資源短缺和維護(hù)城市水環(huán)境清潔方面走出了新路子。
