膜生物反應器技術處理洗浴廢水的工程應用
根據2000年《中國環境狀況公報》公布，我國屬于世界上l3個貧水國之一，隨著可利用水資源的逐漸減少，生活污水和生活雜用水成了極具潛力的可利用水資源。對于回用水，以往工藝采用的傳統生物處理與混凝、沉淀、過濾、吸附、消毒相結合的方法已不合時宜，而膜生物反應器組合工藝在水處理中的應用格外引人注意。天津大學中水回用示范項目，在學生公寓內安裝了一套生產規模的生物接觸氧化與膜生物反應器相結合的處理系統，于2002年7月開始運行至今，將洗浴廢水處理后回用于沖廁。
1主要設計參數
(1)廢水來源及水質：廢水主要是天津大學第52和53學生公寓排放的洗浴廢水，其水質水量比較穩定，污染程度較輕。
(2)設計參數：設計水量為120m3/d，廢水水質及中水回用標準見表1。
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2工藝流程
生物接觸氧化和膜生物反應器結合的中水處理工藝流程見圖1。
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整個處理系統包括以下幾個部分：
(1)進水系統。來水經格柵進入調節池，由潛污泵提升經毛發過濾器進入反應器。潛污泵的啟停由反應器中的高低水位控制，當調節池的水位在超低水位時，自動關閉潛污泵。
(2)反應系統。反應器分為前后兩部分，前部為生物接觸氧化反應器，后部為膜生物反應器。
(3)出水系統。通過泵的抽吸或重力出水，由電磁閥控制出水時間，在正常情況下，采用間歇出水方式，出水12min，停止3min。當反應器的水位到達超低水位或中水池水位達到高水位時，反應器停止出水。
(4)送水系統。反應器的出水經加氯消毒后進人中水池，由變頻泵送入管網用于沖廁。當中水池水位到達超低水位時，自來水自動進行補給使中水系統能正常工作。
3主要構筑物、設備及工藝參數
調節池：有效容積40m3；反應池：有效容積30m3，HRT為6h，氣水比為40：1；加氯槽：有效容積0.8m3；中水池：有效容積40m3；變頻供水泵：德國LO公司生產，聊U52-20-4-3，1用1備；鼓風機：SSR-100三葉羅茨鼓風機，1用1備；膜組件：外壓式PP中空纖維膜。
4設計特點
(1)膜組件的截留作用可使反應器內保持較高的生物量，提高生物處理效率。同時膜生物反應器可以控制較長的SRT，使世代周期較長的硝化菌得以富集，使其具有脫氮的效果。當MLSS濃度較高時，在傳統活性污泥法中將導致污泥膨脹，使處理效果變壞甚至失效。而膜生物反應器，不會出現污泥膨脹，并且不必考慮污泥的沉降性能。即使MLSS達到8000～15000mg/L，仍然可以正常運行，經膜分離的出水也可以得到較好的水質。
(2)將生物接觸氧化池和膜生物反應池組合在一起，可提高整個處理設施的耐沖擊負荷，使其更能適應不同時段的水質水量變化。前部的生物接觸氧化降低了膜生物反應器的負荷，相應延長了膜的清洗周期。
(3)反應器的兩部分都裝有曝氣系統，分別采用微孔曝氣和散流曝氣，微孔曝氣使接觸氧化能有足夠的溶解氧供給，而散流曝氣則可提供膜生物反應器良好的水力條件，加劇了膜周圍水體的循環和空氣對膜面的剪切作用，能使膜系統長期正常穩定運行。
(4)膜組件提高反應器內的污泥濃度和容積負荷，減小了生物反應器的體積，同時取代了二沉池且無需污泥回流系統，設備緊湊。由于反應器設在室內，不存在生物反應的溫度限制。
(5)整個工藝采用PLC自動控制系統，便于運行管理。
5處理效果
(1)對SS的去除情況。試驗表明，大多數情況下膜生物反應器的出水SS接近0，只有當廢水SS較高時，才有少量微小的顆粒透過膜。因此，工藝對SS
的去除是非常有效的，實驗數據見表2。
(2)對有機物的去除情況。試驗階段，原水水質變化較大，COD在141.12～343.44mg/L，經膜生物反應器處理后的出水COD都<50mg/L，達到城市雜用水水質標準，實驗數據見表2。
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(3)對氨氮的去除情況。盡管試驗期間氣溫較低，但是當進水氨氮為l0-15mg/L時，出水氨氮為5～7mg/L，優于國家雜用水標準，試驗結果說明，該工藝對氨氮有一定的去除效果。
6 技經指標及處理成本
技經指標：(1)占地面積30m2(含儲藥間)；(2)水回用率>95%；(3)鼓風機功率5.5kW，潛污泵功率1.1kW，變頻供水泵功率3.0kW。
處理費用估算：(1)定員3人，工資l3元(d•人)，人工費為0.33元/m；(2)次氯酸鈉投加質量濃度為10叫，藥劑價格8元/kg，則藥劑費為0.08元/m3；(3)按0.5元/(kW.h)計，則電耗為0.96元/m。由此算得，處理費用為1.44元/m3(不含折舊)。
7 結論
(1)針對洗浴廢水的水質，采用生物接觸氧化和膜生物反應器相結合的處理工藝，可使出水達到并優于《城市污水再生利用城市雜用水水質標準》
(GB/T1892-2002)。
(2)生物接觸氧化和膜生物反應器的組合工藝，耐沖擊負荷強，適應性廣。
(3)用膜組件代替沉淀池實現泥水分離，使反應池內充氧條件好，單位容積微生物量大，具有容積負荷高、不會出現污泥膨脹、出水穩定、占地面積少以及維護管理方便等優點。
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