隨著國(guó)家鄉(xiāng)鎮(zhèn)化的推進(jìn)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)用水量呈上升態(tài)勢(shì)，相應(yīng)的污水排放量也會(huì)增加，同時(shí)國(guó)家提倡提高水資源的利用率，開辟中水新水源，結(jié)合這兩點(diǎn)，本文提出了組合式一體化生物處理及膜分離技術(shù)。
1引言
我國(guó)的“水”存在兩大主要問題：一是水資源短缺，二是水污染嚴(yán)重[1]。當(dāng)前，國(guó)家大力推鄉(xiāng)鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)程，鄉(xiāng)鎮(zhèn)用水量呈持續(xù)上升態(tài)勢(shì)，相應(yīng)的污水排放量也不斷增加，鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水水質(zhì)相對(duì)簡(jiǎn)單，處理難度較工業(yè)廢水小，經(jīng)過二級(jí)生化處理和深度處理后，是中水回用的一大水源，可用于農(nóng)用灌溉、景觀用水或市政用水等。尤其是在我國(guó)干旱缺水的小城鎮(zhèn)，開辟污水處理及回用新技術(shù)，是今后解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源矛盾的必由之路。
2技術(shù)介紹
組合式一體化生物處理及膜分離技術(shù)是微生物學(xué)、生物化學(xué)與膜分離技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行污水處理的新技術(shù)，特別適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理，尤其適用于水資源短缺，污水處理量少，處理點(diǎn)分散的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。該處理工藝的功能主要由生化處理模塊和膜處理模塊兩個(gè)單元設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。一般污水經(jīng)過格柵和調(diào)節(jié)池后，進(jìn)入生化處理模塊，利用微生物將有機(jī)污染物和氮去掉;再進(jìn)入膜處理模塊利用膜組件截留污水中的懸浮物，使出水達(dá)標(biāo)，膜池污泥回流至生化處理模塊自身氧化，污泥量極少，定期抽吸外運(yùn)。與傳統(tǒng)的生化污水處理技術(shù)相比，具有固液分離效果好、出水水質(zhì)優(yōu)、設(shè)備集中、占地面積小、污泥濃度高、剩余污泥少、便于管理和自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)中水回用和污水處理中有廣闊的應(yīng)用前景。
3.工藝流程
注：1、虛線圖框中一體化鋼制污水處理成套設(shè)備。
4.關(guān)鍵設(shè)備
4.1生化處理模塊
生化處理模塊采用地埋式一體化生活污水處理設(shè)備
地埋式一體化污水設(shè)備采用碳鋼防腐材質(zhì)，箱體安裝于地表下,上留檢修人孔。箱體組成：水解酸化池、二級(jí)生物接觸氧化池、消毒池、風(fēng)機(jī)房等組成。
污水處理裝置采用可編程序控制器，設(shè)備的運(yùn)行*通過電器進(jìn)行自動(dòng)控制(可切換成手動(dòng)控制模式)，可完成水泵、風(fēng)機(jī)的啟閉和自動(dòng)切換，并備有過壓、缺相、短路等保護(hù)和報(bào)警功能。
地埋式一體化生活污水處理設(shè)備，集去除BOD5、COD、NH3-N于一身，具有技術(shù)性能穩(wěn)定可靠，處理效果好，投資省，自動(dòng)化運(yùn)行，維護(hù)操作方便等特點(diǎn)。上面可以種植綠化，不會(huì)影響環(huán)境。
4.2膜處理模塊
采用浸沒式超濾膜處理模塊，能有效進(jìn)行固液分離，省去二沉池。對(duì)水量變化和水質(zhì)變化適應(yīng)能力強(qiáng)。出水水質(zhì)較傳統(tǒng)方式更好。剩余污泥少，處理費(fèi)用低。自動(dòng)化控制，操作簡(jiǎn)便。模塊化設(shè)備，組合靈活，安裝方便。
5.組合式一體化生物處理及中水回用技術(shù)的特點(diǎn)
1)模塊化反應(yīng)器，組合靈活，安裝維護(hù)方便。膜生物反應(yīng)器模塊可根據(jù)處理需要進(jìn)行靈活組合裝配，以適應(yīng)不同的處理需要。
2)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，比傳統(tǒng)生化處理減少占地約1/2。膜生物反應(yīng)器僅用一個(gè)膜分離裝置可*實(shí)現(xiàn)常規(guī)生化處理中需要的二沉池和砂濾系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)的功能，使系統(tǒng)變得較緊湊，因此減少了占地面積。
3)地埋式結(jié)構(gòu)形式，適應(yīng)低溫氣候。生化處理模塊建造在地面凍土線以下，免受冬季氣溫影響，能保證處理出水效果。
4)處理效率高，出水水質(zhì)好。膜的精密過濾特性(孔徑小于0.1um)，能夠地進(jìn)行固液分離，出水水質(zhì)良好、穩(wěn)定，出水懸浮物小于1mg/L，水可以回用。膜過濾幾乎可以截留水中所有懸浮物，還可以截留混合液中的大分子物質(zhì)和細(xì)菌、病毒等，使得出水水質(zhì)較好。
5)容積負(fù)荷高，抗沖擊能力強(qiáng)。由于膜的截留作用，使微生物停留在反應(yīng)器內(nèi)的時(shí)間大大延長(zhǎng)，因而可以保持足夠高的污泥濃度，換言之，我們有更多的微生物去分解污水中的污染物質(zhì)?？商岣叻磻?yīng)器抵抗沖擊負(fù)荷和有毒有害物質(zhì)的能力以及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
6)產(chǎn)生剩余污泥量少，減少污泥處理工作量和費(fèi)用。剩余污泥量的大小主要取決于污泥停留時(shí)間長(zhǎng)短、污泥負(fù)荷高低;污泥停留時(shí)間長(zhǎng)、污泥負(fù)荷低，則剩余污泥就少;反之，則剩余污泥多。膜生物反應(yīng)器剩余污泥之所以少，其原因在于：(1)不受污泥的沉淀性能指標(biāo)(SV30、SVI)制約，通過大幅提高污泥回流利用，從而自由地延長(zhǎng)污泥提留時(shí)間;(2)通過回流污泥提高污泥濃度(可達(dá)8000mg/L以上)來降低污泥負(fù)荷。
7)具有較高的脫氮效果。生化工藝去除氨氮必須依賴于硝化菌和反硝化菌的作用。而硝化菌生長(zhǎng)特別緩慢，其成為脫氮的限制因子。若在傳統(tǒng)工藝二沉池進(jìn)行泥水分離，被吸附在出水懸浮物中的硝化菌以及游離水中的硝化菌隨出水大量流失，導(dǎo)致生化系統(tǒng)中的硝化菌菌群比例低，脫氮效果不好。而通過膜的精密過濾，保證了99.99%的硝化菌*截留并回流至前段的生化系統(tǒng)，維持硝化菌高濃度，有利于其生長(zhǎng)和繁殖，從而使氨氮去除效果好。
8)自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。
9)膜生物反應(yīng)器模塊化設(shè)計(jì)，通過小改造，可增大處理水量。由于膜生物反應(yīng)器技術(shù)的模塊化特征，生化池污泥濃度有很寬的可控范圍，即使水量增加20-40%，在不增加生化池的前提下，只需要通過增加必要的膜組件模塊，就能應(yīng)對(duì)處理水量的增長(zhǎng)。
6 結(jié)論和建議
為適應(yīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)化發(fā)展建設(shè)的新形勢(shì)和環(huán)保節(jié)能減排的新要求，采用“組合式一體化生物處理及膜分離技術(shù)”可適應(yīng)現(xiàn)有的中水回用需求，同時(shí)模塊化的設(shè)備可適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的污水處理量。該技術(shù)占地面積小，安裝運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，特別適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理和中水回用。污水處理站運(yùn)行人員可，人工費(fèi)用可大大降低，從而降低運(yùn)行費(fèi)用。