城市污水再生利用講稿

1、 中國(guó)建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司一、一、前言前言我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家。人均水資源約為世界平均水平的1/4，水資源分布不均、水污染嚴(yán)重、用水結(jié)構(gòu)變化，生活、工業(yè)用排水量隨工業(yè)發(fā)展而猛增，全國(guó)正常年缺水量約400億m3，已有400多個(gè)城市缺水。倡導(dǎo)節(jié)水型社會(huì)，工業(yè)節(jié)水與治水并重。替代水源：海水淡化、遠(yuǎn)距離調(diào)水、城市污水再生利用。城市污水深度處理再生回用是當(dāng)前投資少、見(jiàn)效快，最成功和可行的一條重要途徑。 二、城市污水再生利用（中水回用）狀況二、城市污水再生利用（中水回用）狀況中水：中水：城市污水經(jīng)深度處理后以的水被稱(chēng)為“中水”，Reclaimed Water 。指各種排水經(jīng)處理后，達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

2、，可在生活、市政、環(huán)境、工業(yè)等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。水質(zhì)指標(biāo)低于生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但又高于允許排放的污水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，介與二者之間，所以叫做“中水”或“再生水”、“回用水”。 1 1城市污水再生利用的意義城市污水再生利用的意義緩解水資源的供需矛盾：緩解水資源的供需矛盾：80供水污水70可回用，替代自來(lái)水，供給生產(chǎn)生活需要。 減輕水環(huán)境污染減輕水環(huán)境污染 ：400億m3/a，78的城市河段不宜作飲用水源，50城市地下水已污染。2002年城市污水集中處理率40.3%。污水再生利用，減少污水排放量。提高城市水資源利用的綜合經(jīng)濟(jì)效益提高城市水資源利用的綜合經(jīng)濟(jì)效益：水質(zhì)水量相對(duì)穩(wěn)定，不受自然條件的影

3、響，易于收集。取水、輸水距離近。沿海城市污水回用比海淡節(jié)省費(fèi)用。實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略的重要措施：實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略的重要措施：污水的再生利用是污水的一種“回收”和“削減”，與環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略是密切相關(guān)。2 2中水回用的領(lǐng)域中水回用的領(lǐng)域農(nóng)業(yè)灌溉農(nóng)業(yè)灌溉：二級(jí)處理，成本低，肥料，須防污水對(duì)土壤的污染和有害殘留物累積。城市雜用：城市雜用：城市雜用包括生活雜用水和環(huán)境、娛樂(lè)和景觀用水。地下回灌：地下回灌：補(bǔ)充地下水量，保持地下水位，控制地面沉降。 生活飲用：生活飲用：包括直接回用和間接回用。直接回用，處理廠最后的出水被直接注入到生活用水配水管網(wǎng)。間接回用于飲用水是指河湖上游的污水經(jīng)凈化處理后又排入水體或滲入地

4、下含水層，成為下游或該地區(qū)的飲用水源。 工業(yè)回用：工業(yè)回用：冷卻用水、熱力和工藝用水、洗滌用水。城市用水80為工業(yè)用水。工業(yè)回用的好處：工業(yè)回用的好處：1）工業(yè)用水戶一般緊鄰供水水源,就近可得2）城市污水水源穩(wěn)定，無(wú)枯水期用水緊張問(wèn)題。3）城市污水廠的二級(jí)處理出水經(jīng)過(guò)深度處理，即可滿足許多工業(yè)部門(mén)用水的水質(zhì)要求，成本比長(zhǎng)距離引水低。4）減少?gòu)U水的排放量，利于環(huán)境保護(hù)。工業(yè)回用途徑：工業(yè)回用途徑：1）冷卻水，占工業(yè)總用水7080%，水質(zhì)要求低。回用于循環(huán)冷卻水是最主要的工業(yè)回用用途，也是較為經(jīng)濟(jì)可行的方案。2）鍋爐補(bǔ)水，用于一般鍋爐，軟化脫鹽即可。少用于高壓、超高壓鍋爐。3）工業(yè)生產(chǎn)用水：熄焦、

5、沖洗、沖灰水。3 國(guó)內(nèi)外中水回用的狀況國(guó)內(nèi)外中水回用的狀況 3.1 國(guó)外城市污水的再生利用現(xiàn)狀國(guó)外城市污水的再生利用現(xiàn)狀u美國(guó)：美國(guó)：自50年代起開(kāi)始。二級(jí)污水處理廠100%普及，大規(guī)模城市污水回用。佛州St.Petersburg世界上最大的城市污水回用系統(tǒng)：再生水用于工業(yè)冷卻、草地澆灌、建筑中水和消防，剩余的通過(guò)深井注入地下含鹽水層。u澳大利亞、新加坡：澳大利亞、新加坡：大規(guī)模的膜處理生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水的嘗試，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)再生水。u日本：日本：1962年就開(kāi)始污水回用的實(shí)踐。開(kāi)發(fā)了很多污水深度處理工藝，創(chuàng)造了中水道系統(tǒng)，在建筑群內(nèi)設(shè)雙管供水系統(tǒng)。u南非：南非：約翰內(nèi)斯堡，每日自來(lái)水的 85為城市再生水，

6、開(kāi)創(chuàng)了使用污水回用到飲用水的先河。u以色列：以色列：廣泛進(jìn)行污水回用。處理過(guò)程為：城市污水的收集傳輸?shù)教幚碇行奶幚砑竟?jié)性儲(chǔ)存輸?shù)接脩羰褂眉鞍踩幹谩?.2 國(guó)內(nèi)城市污水的再生利用現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)城市污水的再生利用現(xiàn)狀u早在1958年就開(kāi)始列入國(guó)家科研課題，80年初一些缺水大城市相繼開(kāi)展了污水回的試驗(yàn)研究。進(jìn)展緩慢，現(xiàn)開(kāi)始廣泛嘗試。 u北京：北京：高碑店污水處理廠回用量30萬(wàn)m3/d，我國(guó)最大。自用、水體、電廠循環(huán)冷卻補(bǔ)水。 u天津：天津：紀(jì)莊子，A2/O工藝?yán)w維球過(guò)濾消毒2000m3/d ，東郊污水廠二級(jí)處理過(guò)濾消毒7萬(wàn)m3/d。膜回用示范工程。u長(zhǎng)春：長(zhǎng)春：在建北郊回用10萬(wàn)m3/d ，西郊兩期總1

7、5萬(wàn)m3/d 。u大連；大連；春柳河1萬(wàn)m3/d污水回用十年運(yùn)行良好。u青島：青島：海泊河4萬(wàn)m3/d污水回用u太原：太原：北郊污水處理廠向太鋼供180萬(wàn)噸/年循環(huán)冷卻水補(bǔ)水，化工集團(tuán)采用生物接觸氧化法回用二級(jí)污水。u內(nèi)蒙是典型的北方缺水地區(qū)，污水回用要求更為迫切。三、城市污水再生利用三、城市污水再生利用（中水回用）技術(shù)技術(shù)1國(guó)內(nèi)城市國(guó)內(nèi)城市污污水水處處理廠排放狀況理廠排放狀況u再生水多以污水廠二級(jí)出水為水源，污水廠設(shè)計(jì)以達(dá)標(biāo)排放為準(zhǔn)。u執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）。90為老廠，一些還在執(zhí)行GB8978-88 或GB8978-1996，排放標(biāo)準(zhǔn)距回用水差

8、別很大。許多設(shè)計(jì)未考慮N、P去除問(wèn)題。u現(xiàn)存污水處理的設(shè)備運(yùn)行狀況：1/3運(yùn)行正常、1/3不正常、1/3處于停止?fàn)顟B(tài)。污水處理廠的運(yùn)轉(zhuǎn)率只能達(dá)到50% 。u內(nèi)蒙古地區(qū)污水處理廠執(zhí)行舊的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的居多，而且原來(lái)建設(shè)了一批采用氧化塘工藝的污水處理廠，因此出水距離回用標(biāo)準(zhǔn)也更遠(yuǎn)。表表1 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)基本控制項(xiàng)目最高允許排放濃度城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)基本控制項(xiàng)目最高允許排放濃度/（mg/L）表表2 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)基本指標(biāo)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)基本指標(biāo)(GB 8978-1996) 續(xù)表續(xù)表2 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)基本指標(biāo)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)基本指標(biāo)(GB 8978-1996)

9、 2 2城市污水再生利用的回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)城市污水再生利用的回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2003年5月1日起實(shí)施了城市污水再生利用系列標(biāo)準(zhǔn)，包括：城市污水再生利用 分類(lèi)（GB/T18919-2002）城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)（GB/T18920-2002）城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)（GB/T18921-2002）城市污水再生利用 補(bǔ)充水源水質(zhì)城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì) 城市污水再生利用 農(nóng)業(yè)用水水質(zhì) 其中1-3項(xiàng)已經(jīng)制定標(biāo)準(zhǔn)頒布，第5項(xiàng)2004年出版了征求意見(jiàn)稿，4、6醞釀中。建設(shè)部、科學(xué)技術(shù)部于2006年4月25日聯(lián)合頒布了城市污水再生利用技術(shù)政策 通常一般的污水廠二級(jí)處理出水常含有BOD5

10、 2030mg/L、CODCr 40100mg/L、SS 2030mg/L、NH3-N 1525mg/L、P 37mg/L。這樣的出水必須經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的強(qiáng)化深度處理才能夠滿足城市雜用、景觀以及工業(yè)用水的需要。表表3再生水用作工業(yè)用水的水質(zhì)指標(biāo)再生水用作工業(yè)用水的水質(zhì)指標(biāo)3.23. 城市污水再生利用技術(shù) 3.1 3.1 城市污水再生利用主要污染物的去除方法城市污水再生利用主要污染物的去除方法 SS、有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)鹽、N、Pu懸浮物的去除：懸浮物的去除：1) 粒徑1m，一般過(guò)濾。2）0.1幾十m，微濾機(jī)。3）2nm0.1m，超濾4) 5nm，納濾5）0.1nm，反滲透6）膠體狀粒子：混凝沉淀去除。

11、二級(jí)處理出水的5080%的BOD來(lái)源于懸浮性的有機(jī)顆粒，這些懸浮物的去除也間接地去除了污水的有機(jī)污染物濃度。 u有機(jī)污染物的去除：有機(jī)污染物的去除：難降解有機(jī)物：丹寧、木質(zhì)素、黑腐酸、醚類(lèi)、多環(huán)芳烴、聯(lián)苯胺、鹵代甲烷、甲基蘭活性物質(zhì)、除草劑、殺蟲(chóng)劑等 ?；炷恋砘蜻^(guò)濾活性炭吸附砂濾臭氧等強(qiáng)氧化劑氧化。u無(wú)機(jī)鹽的去除：無(wú)機(jī)鹽的去除：n堿度或暫硬：石灰軟化n鹽濃度500mg/L（100300mg/L）：離子交換n納濾：脫鹽率60，80硬度，90溶解性有機(jī)碳。n反滲透：脫鹽率95以上。u氮的去除廢水中存在著有機(jī)氮、氨氮、硝態(tài)氮，以氨氮和有機(jī)氮為主。脫氮可分為化學(xué)法和生物法?；瘜W(xué)法主要為氨吹脫法（或氨

12、氣提法）、折點(diǎn)加氯法、離子交換法，這些方法僅對(duì)氨態(tài)氮有效，一旦發(fā)生亞硝酸化或硝酸化將不起作用。1）氨吹脫法（或氨氣提法）：投加石灰或NaOH，調(diào)節(jié)廢水的 pH值到10.811.5，將廢水中的銨離子轉(zhuǎn)換成游離氨，以空氣或蒸氣作為氣提氣體進(jìn)行吹脫。 特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是與氨回收工藝結(jié)合可副產(chǎn)品（氨水、硫酸銨等），最大缺點(diǎn)是運(yùn)行成本高，特別是銨濃度低時(shí)，設(shè)備易結(jié)垢防腐。因此常用做生化脫氮的預(yù)處理。 2）折點(diǎn)加氯除氨法：原理：利用氯氣的強(qiáng)氧化性，將NH3（或NH4+）氧化成非溶解性的N2O氣體，從水中揮發(fā)出去。特點(diǎn)：適合于任何銨濃度的污水處理。去除率高達(dá)90100%，出水氨濃度降到0.1mg/L或更低，副產(chǎn)品

13、不多，處理效果穩(wěn)定，不受溫度或毒性化合物的影響。折點(diǎn)加氯法是污水回用工業(yè)循環(huán)補(bǔ)充水處理中最為常見(jiàn)、成熟、可靠、有效的方法。但考慮到循環(huán)補(bǔ)充水對(duì)Cl-的要求，一般控制進(jìn)水氨氮不宜過(guò)高，從而保證投氯量無(wú)需過(guò)大。3）離子交換除氨法：l 原理：原理：斜發(fā)沸石選擇交換銨離子的能力。即能從含鈉、鎂和鈣等離子的溶液中優(yōu)先選取銨離子，與沸石上的鈉離子進(jìn)行交換，從而達(dá)到除氨的目的。穿透的樹(shù)脂要用2%的氯化鈉溶液再生，再生液經(jīng)過(guò)去氨處理后再循環(huán)使用，達(dá)一定的循環(huán)率后排放。l 特點(diǎn)：特點(diǎn)：離子交換除氨法適用于銨離子濃度在10-50mg/L的廢水，去除率達(dá)到9097%。銨濃度越高，再生越頻繁，運(yùn)行成本高；濃度低，濃差

14、減小，離子遷移速度減慢，處理效果嚴(yán)重下降；增加系統(tǒng)含鹽量，加劇腐蝕；需處理含氨廢液；鈣影響選擇交換。l 理論上完全行得通，各種中、小試試驗(yàn)也常見(jiàn)報(bào)道，但尚無(wú)大型工業(yè)應(yīng)用的成功案例。 三步驟：氨化硝化反硝化三步驟：氨化硝化反硝化在將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮的在將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮的基礎(chǔ)上，通過(guò)硝化菌和亞基礎(chǔ)上，通過(guò)硝化菌和亞硝化菌的作用，將氨氮通硝化菌的作用，將氨氮通過(guò)硝化轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮、過(guò)硝化轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮、硝酸氮硝酸氮 有氧存在有氧存在的條件下的條件下缺氧缺氧條件下條件下在反硝化菌的作用下將亞在反硝化菌的作用下將亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化硝酸鹽氮、硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖莩?，從而不僅去為氮?dú)庖莩觯瑥亩粌H去

15、除氨氮而且降低總氮。除氨氮而且降低總氮。 生物脫氮機(jī)理u生物法脫氮生物法脫氮：特點(diǎn)：（1）氨氮的生物氧化需要大量氧，大約每去除1g氨氮需要4.57g氧。（2）硝化過(guò)程細(xì)胞產(chǎn)率很低，難以維持高生物濃度，特別在冬季。（3）硝化過(guò)程產(chǎn)生大量的質(zhì)子（H+），需用大量堿中和。理論上每氧化1g氨氮需7.14g堿度（以CaCO3計(jì)）。（4)反硝化菌是異養(yǎng)兼性菌，適宜在好氧、兼氧交替環(huán)境下生存，一般DO0.5mg/L。（4）反硝化以有機(jī)碳為電子供體，一般要求C/N45，3時(shí)，需外加C源。優(yōu)點(diǎn)：可同時(shí)降低水中氨氮和總氮。運(yùn)行成本低、操作管理簡(jiǎn)便。缺點(diǎn)：(1)進(jìn)水氨氮濃度200mg/L；(2)硝化菌生長(zhǎng)緩慢，產(chǎn)率

16、低，硝化菌僅占活性污泥的2%左右；(3)硝化菌對(duì)環(huán)境變化敏感，易受溫度、堿度、有機(jī)物濃度、基質(zhì)濃度、pH、SRT，工程調(diào)試難度大。一般調(diào)試成功者出水氨氮可達(dá)5mg/L，優(yōu)良者23mg/Lu 磷的去除磷的去除可采用化學(xué)法也可采用生物法?；瘜W(xué)法主要指化學(xué)混凝沉淀，利用投加鐵、鋁鹽或石灰通過(guò)，混凝沉淀的原理，形成磷的化合物沉淀而被去除，這種方法的除磷效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)較靈活，但是產(chǎn)生的污泥量較大，運(yùn)行的藥劑成本較高。生物除磷特點(diǎn)：（1）需要好氧和厭氧環(huán)境的并存；（2）不適于高濃度含磷污水；（3）受污泥齡影響較大，一般污泥齡短，除磷效果好；而污泥齡長(zhǎng)利于硝化進(jìn)行的徹底，因此在生物脫氮除磷的系統(tǒng)往往存在矛盾的

17、問(wèn)題。同步脫氮除磷：趨勢(shì)，包括A2/O、UCT、SBR以及前置厭氧的氧化溝工藝及其相應(yīng)的改良工藝，根據(jù)再生利用的用途不同加以選擇并結(jié)合適宜的深度處理工藝應(yīng)該是合理的經(jīng)濟(jì)選擇。 生物除磷機(jī)理生物除磷機(jī)理在厭氧缺氧條件下聚磷菌在厭氧缺氧條件下聚磷菌的生長(zhǎng)受到抑制；的生長(zhǎng)受到抑制；充分釋放出其細(xì)胞中的聚磷充分釋放出其細(xì)胞中的聚磷酸鹽，并利用此過(guò)程中產(chǎn)生酸鹽，并利用此過(guò)程中產(chǎn)生的能量攝取污水中的低分子的能量攝取污水中的低分子量的脂肪酸量的脂肪酸(LMFA)(LMFA)以合成聚以合成聚羥基丁酸鹽（羥基丁酸鹽（PHBPHB）顆）顆粒貯存在其體內(nèi)。粒貯存在其體內(nèi)。進(jìn)入好氧環(huán)境后，聚磷菌恢復(fù)進(jìn)入好氧環(huán)境后，聚

18、磷菌恢復(fù)活力。它們將活力。它們將PHBPHB降解為降解為L(zhǎng)MFALMFA和和能量，并會(huì)過(guò)量地、大大超出能量，并會(huì)過(guò)量地、大大超出其生理地從污水中攝取磷，并其生理地從污水中攝取磷，并以聚合態(tài)儲(chǔ)存在體內(nèi)，形成高以聚合態(tài)儲(chǔ)存在體內(nèi)，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)，從而達(dá)到磷污泥，排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。除磷的目的。釋放磷釋放磷吸收磷吸收磷3.2 城市污水回用于工業(yè)循環(huán)冷卻水城市污水回用于工業(yè)循環(huán)冷卻水城市污水回用于循環(huán)冷卻水需解決的問(wèn)題：（1）SS：若直接使用，經(jīng)循環(huán)濃縮可達(dá)30mg/L以上，促進(jìn)生物粘泥和結(jié)垢，影響換熱和緩蝕劑鍍膜，降低藥效?？刂圃?0mg/L以下。（2）氨氮：降低殺菌藥效、硝化降低

19、pH、加速磷系緩蝕劑水解、導(dǎo)致銅管發(fā)生氨腐蝕。應(yīng)小于10mg/L，控制在6mg/L以下更好。（3）無(wú)機(jī)鹽：導(dǎo)致結(jié)垢和腐蝕。（4）微生物：普通微生物導(dǎo)致污泥沉積，異養(yǎng)菌、鐵菌、硫酸鹽菌導(dǎo)致垢下腐蝕，真菌侵蝕木質(zhì)部件。（5）COD：一方面穩(wěn)定水質(zhì)、控制腐蝕，一方面促進(jìn)微生物滋生及腐蝕的產(chǎn)生。一般要求30mg/L。（6）磷：生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)源，產(chǎn)生難于除于的磷酸鈣垢。中水回用于循環(huán)冷卻水的控制指標(biāo)：NH3-N、P、SS、COD及硬度和堿度，根據(jù)地區(qū)性差異選擇考慮無(wú)機(jī)鹽。1 1、 NHNH3 3-N-N的去除的去除一般二級(jí)出水氨氮1525mg/L，但北方多達(dá)40mg/L左右，冬季更甚。對(duì)于工業(yè)循環(huán)冷卻水

20、，生化處理應(yīng)該仍首選工藝，其次輔助為折點(diǎn)加氯。二級(jí)出水中有機(jī)碳含量低，無(wú)法進(jìn)行硝化-反硝化的聯(lián)合過(guò)程，因此A/O、A2/O、氧化溝、SBR及其改良工藝均不適合。思路：對(duì)原二級(jí)生化處理進(jìn)行工藝調(diào)整和改造，控制運(yùn)行條件，使出水氨氮直接達(dá)標(biāo)。若無(wú)法改造，可考慮采用曝氣生物濾池或膜生物反應(yīng)器進(jìn)行深度脫氮。曝氣生物濾池曝氣生物濾池BAF，（BiologicalAerated Filter）又稱(chēng)淹沒(méi)式曝氣生物濾池，70S末80S初出現(xiàn)在歐洲。突出特點(diǎn)是在一級(jí)強(qiáng)化處理的基礎(chǔ)上將生物氧化與過(guò)濾結(jié)合在一起，濾池后部不設(shè)沉淀池，通過(guò)反沖洗再生實(shí)現(xiàn)濾池的周期運(yùn)行。曝氣生物濾池分為上向流式和下向流式，結(jié)構(gòu)中一般包括布

21、水系統(tǒng)、布?xì)庀到y(tǒng)、承托層、生物填料層、反沖洗系統(tǒng)等。下向流形式的BAF對(duì)SS的截流主要集中在濾池上端幾十厘米處，使得濾池的納污能力不強(qiáng)，運(yùn)行周期短，易堵塞。上向流形式避免了下向流的缺點(diǎn)，納污能力大大提高。在回用水處理工藝中，主要使用曝氣生物濾池作為生化手段來(lái)去除二級(jí)處理水中的NH3-N和低濃度的COD、BOD5。國(guó)內(nèi)曝氣生物濾池研究起步雖然較晚，但發(fā)展迅速，目前關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并已得到較多的工程應(yīng)用。典型典型BAFBAF結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖圖2 Biofor2 Biofor結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖圖圖1 Biostyr1 Biostyr結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖曝氣生物濾池主要工藝特點(diǎn)如下： 克服了活性污泥法污泥

22、易膨脹問(wèn)題； 可以采用較高的濾速和負(fù)荷，設(shè)備小，占地少； 可使一些好氧處理難于降解的物質(zhì)降解； 濾料的裝填增加了對(duì)氧的切割，提高了氧利用率，能耗低。曝氣生物濾池系統(tǒng)存在不足： 對(duì)進(jìn)水的SS要求較高，因其填料粒徑??； BAF工藝產(chǎn)泥量較大，污泥穩(wěn)定性較差； 需進(jìn)行氣水反沖洗，設(shè)備較多，操作較復(fù)雜； 濾料的堵塞問(wèn)題在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中還有待解決與改善。 膜生物反應(yīng)器膜生物反應(yīng)器MBR，Membrane Bioreactor技術(shù)于20世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)，水處理中常用的是固液分離型MBR。主要由膜分離組件及生物反應(yīng)器兩部分組成，以超（微）濾膜高效分離，出水水質(zhì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)污水處理工藝，能得到可直接使用的中水。分類(lèi)

23、：膜曝氣AMBR、膜萃取EMBR、固液分離SLSMBR 。AMBR：采用透氣性致密膜或微孔膜進(jìn)行無(wú)泡曝氣，提高氧接觸時(shí)間和傳氧效率，適用于高需氧量的廢水處理。EMBR：廢水與污泥為膜隔開(kāi)，膜從含有毒有害廢物的工業(yè)廢水中優(yōu)先萃取污染物以降解。SLSMBR：簡(jiǎn)稱(chēng)MBR，最廣泛，主要用于固體的分離與截留，取代傳統(tǒng)污泥法中的二沉池。 分置式膜生物反應(yīng)器型式分置式膜生物反應(yīng)器型式固液分離式MBR可分為：分置式、一體式和復(fù)合式。 圖圖3 分置式膜生物反應(yīng)器分置式膜生物反應(yīng)器特點(diǎn)：特點(diǎn)：膜組件與反應(yīng)器分置。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行可靠，通量高，易于膜組的清洗、更換和增設(shè)。弱點(diǎn)：弱點(diǎn)：為防污需要較高的膜面流速，動(dòng)力費(fèi)

24、高，同時(shí)泵的高速旋轉(zhuǎn)可能使某些微生物失活。一體式膜生物反應(yīng)器一體式膜生物反應(yīng)器圖圖4 4 一體式膜生物反應(yīng)器一體式膜生物反應(yīng)器特點(diǎn)：特點(diǎn)： 膜組件在生物反應(yīng)器內(nèi)部。進(jìn)水進(jìn)入膜 - 生物反應(yīng)器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥降解去除，再在外壓作用下由膜過(guò)濾出水。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：省去了混合液循環(huán)系統(tǒng)，靠抽吸出水，能耗相對(duì)較低；占地更為緊湊，在水處理領(lǐng)域倍受關(guān)注。弱點(diǎn)：弱點(diǎn)：膜通量相對(duì)較低，容易發(fā)生膜污染，膜污染后不容易清洗和更換。復(fù)合式膜生物反應(yīng)器復(fù)合式膜生物反應(yīng)器圖圖5 5 復(fù)合式膜生物反應(yīng)器復(fù)合式膜生物反應(yīng)器特點(diǎn)：特點(diǎn)： 在形式上也屬于一體式膜生物反應(yīng)器，所不同的是在膜生物反應(yīng)器內(nèi)加裝填料

25、，從而形成復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，改變了反應(yīng)器的某些性狀。膜組件型式膜組件型式 圖圖6 中空纖維式膜絲斷面示意圖中空纖維式膜絲斷面示意圖工業(yè)上常用的膜組件形式有五種： 板框式、螺旋卷式 、圓管式 、中空纖維式和毛細(xì)管式 。前兩種使用平板膜，后三者使用管式膜。圓管式膜直徑 10mm; 毛細(xì)管式 0.510.0mm；中空纖維式 圖圖7 簾式膜組件示意圖簾式膜組件示意圖MBRMBR典型工藝圖典型工藝圖MBRMBR工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn)MBRMBR優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：抗污泥膨脹能力強(qiáng)，出水中沒(méi)有懸浮物；高的污泥濃度，高體積負(fù)荷，具有極強(qiáng)的抗沖擊能力；顯著減少污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低；污染物去除率高，對(duì)BOD、COD去除率

26、95，氨氮90%；MBR工藝省略了二沉池，減少占地面積。MBRMBR不足：不足：投資成本過(guò)高。主要原因是膜組件多需進(jìn)口。常用的膜加拿大ZENON、日本久保田、日本東麗、三菱、天津膜天等。工程應(yīng)用的大量工程參數(shù)欠缺，亟待總結(jié)。膜污堵和性能恢復(fù)還有待進(jìn)一步研究和解決。脫氮工藝的選擇脫氮工藝的選擇無(wú)論是BAF還是MBR在脫除二級(jí)處理廠出水氨氮上均十分有效，但是結(jié)合其他的指標(biāo)，往往還難以作為單一工藝處理后將出水直接用于工業(yè)循環(huán)冷卻水，常需輔助處理。在系統(tǒng)其他指標(biāo)基本滿足要求（尤其是COD），而氨氮超標(biāo)不高，在15mg/L以下時(shí)，僅利用折點(diǎn)加氯的方法去除氨氮效果很好，占地很小，引進(jìn)的其他離子影響也較小。

27、2、磷的去除二級(jí)出水磷一般只有幾個(gè)mg/L，原則上不再考慮生物法去除，通常采用化學(xué)混凝的方式去除，藥劑的選擇參照其他需要控制的指標(biāo)因子，聯(lián)合選擇。3、COD的去除二級(jí)出水COD較低，無(wú)論在除氨氮的生化處理中還是在混凝沉淀去除P、SS的過(guò)程中均會(huì)得到適度的去除，一般基本可以滿足工業(yè)循環(huán)冷卻水的使用要求。對(duì)特殊情況可增加活性炭吸附或臭氧氧化。4、SS的去除無(wú)論是在混凝沉淀、BAF、MBR以及過(guò)濾中均可以得到有效地去除SS。在二級(jí)處理廠再生利用做工業(yè)循環(huán)冷卻水中最易于控制的就是SS的因素，也即對(duì)出水濁度的控制。BAF出水SS在10mg/L以下，基本滿足循環(huán)冷卻水的要求。5、堿度和硬度的去除硬度通常采

28、用加藥法，循環(huán)冷卻水處理中一般不考慮永硬，只要求暫硬和堿度，因此最經(jīng)濟(jì)有效的方法首選石灰法。在石灰法中常采用機(jī)械加速澄清池，在除堿度和硬度的同時(shí)，還能去除SS、P及COD。對(duì)于MBR和BAF出水，銜接石灰法是浪費(fèi)。一般MBR出水除硬度堿度可采用離子交換法，但由于其需要再生，同時(shí)MBR和BAF出水pH偏低，還要調(diào)整pH，使得運(yùn)行成本偏高，適用于低硬度堿度的情況。6、其他指標(biāo)的去除細(xì)菌：消毒，尤其對(duì)生化處理出水必須消毒。二氧化氯法常用，該設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化比較成功，性能也非常優(yōu)良。溶解性無(wú)機(jī)鹽：一般地區(qū)基本可滿足工業(yè)循環(huán)冷卻水的要求，對(duì)于特殊系統(tǒng)，可以考慮部分分流反滲透方式脫鹽。3.3 二級(jí)出水回用于循

29、環(huán)冷卻水的工藝(1) (1) 二級(jí)處理廠出水氨氮較高（超過(guò)二級(jí)處理廠出水氨氮較高（超過(guò)15mg/L15mg/L）硬度堿度不需去除：硬度堿度不需去除：二級(jí)處理廠出水 膜生物反應(yīng)器 消毒回用 硬度堿度需要去除：硬度堿度需要去除：二級(jí)處理廠出水 曝氣生物濾池 石灰法 過(guò)濾 消毒回用二級(jí)處理廠出水 曝氣生物濾池消毒回用 過(guò)濾 消毒回用二級(jí)處理廠出水 膜生物反應(yīng)器部分反滲透 消毒回用離子交換 消毒回用(2)(2) 二級(jí)處理廠出水氨氮較低（低于二級(jí)處理廠出水氨氮較低（低于15mg/L15mg/L）硬度堿度不需去除：硬度堿度不需去除： 硬度堿度需要去除：硬度堿度需要去除：二級(jí)處理廠出水 混凝沉淀 折點(diǎn)加氯 過(guò)濾 消毒回用二級(jí)處理廠出水 石灰法 折點(diǎn)加氯 過(guò)濾 消毒回用(3)(3) 二級(jí)處理廠出水氨氮很低，滿足要求二級(jí)處理廠出水氨氮很低，滿足