高伟明

韶关市城镇污水处理管理中心

工业园区污水处理厂工艺优选研究

高伟明

韶关市城镇污水处理管理中心

工业园区污水对当地造成污染问题日益严重，同时，工业园区污水面临处理难度大、效果不稳定等问题，如何根据园区现状选择合适的处理工艺显得尤为重要。通过比较A2O工艺、好氧MBR和兼氧FMBR三种工艺的效果、投资、成本、运行管理等，以期为类似的园区工业水处理工艺选择提供参考。

工业园区污水；工艺比较；A2O工艺；好氧MBR；兼氧FMBR

1 引言

韶关市东莞（韶关）产业转移工业园需新建座2000吨/日规模的污水处理厂，园区企业排放污水经该污水处理厂处理后，出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准以及广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中较严者。为此，通过对园区污水厂的进水水质分析以及工艺优选，以期为该工业园区污水厂建设提供参考。

2 水质特点

污水生物处理是以污水中所含污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物被降解，污水得以净化。因此对污水成分的分析以及判断污水能否采用生物处理是设计污水生物处理工程的前提。污水可生物处理的衡量指标：

①BOD5/CODcr是污水生物处理工程中常用的两个水质指标，用BOD5/CODcr值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的方法，一般情况下，BOD5/CODcr值越大，说明污水可生物处理性越好。根据业主提供的进水BOD、COD浓度和一般生活污水特征，BOD5/CODcr≥150/400=0.38，可生化性较好。

②BOD5/TN是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标，由于反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，在不投加外来碳源条件下，污水中必须有足够的有机物（碳源），才能保证反硝化的顺利进行，一般认为，BOD5/TN≥4，即可认为污水碳源可供反硝化菌利用，若碳源不足时考虑添加适当碳源。本项目BOD5/TN≥150/35=4.3，满足上述条件。

③BOD5/TP是鉴别能否采用生物除磷的主要指标，一般认为，较高的BOD5负荷可以取得较好的除磷效果，一般BOD5/TP≥40时可以做到生物除磷，若碳源不足时考虑添加适当药剂。本项目BOD5/TP≥150/4=37.5，基本可以做到生物除磷。

通过监测该工业园区排放的污废水水质指标和并参考同类工业园区污水处理厂进水水质情况，确定该工业园区进水水质情况如下表：

韶关市莞韶工业园污水处理厂设计进水水质 单位：mg/L

该工业园区污水处理厂出水水质指标要求如下：

韶关市莞韶工业园污水处理厂设计出水水质 单位：mg/L

3 工艺比较

由本污水处理厂设计进水可知，污染物主要以有机物和无机悬浮物等为主，目前国内对该类污水处理技术已相当成熟，采用生物处理有多种工艺，处理该类污水工艺主要有活性污泥法、生物膜法等以及一种新兴的污污水处理方法——膜技术。故本文中选择A2O工艺、好氧MBR和兼氧FMBR工艺三种处理工艺进行比选。

3.1 A2O工艺

A2O工艺即厌氧/缺氧/好氧活性污泥法。其构造是在A/O工艺的厌氧区之后、好氧区之前增设一个缺氧区，好氧区具有硝化功能，并将好氧区中的混合液回流至缺氧区进行反硝化，实现脱氮。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除，达到同时进行生物除磷和生物除氮的目的。在系统上，该工艺是最简单的除磷脱氮工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，

可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，使得SVI值一般小于100，有利于泥水分离，在厌氧和缺氧段内只设搅拌机。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。与SBR法相比，A2O工艺脱氮除磷效果最好，且运行操作灵活，根据水质水量变化可优化运行模式

3.2 好氧MBR工艺

膜-生物反应器（Membrane Bio-Reactor,MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。好氧MBR是在传统工艺后端以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至8000～10000mg/L，污泥龄(SRT)可延长至30天以上。

膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，对深度除磷脱氮提供可能。

3.3 FMBR工艺

兼氧FMBR处理工艺是一种将膜分离技术与生物处理单元相结合的污水处理工艺，近年来倍受关注。兼氧FMBR工艺对工业废水、生活污水、高浓度有机污水、难降解有机污水具有非常高的处理效率。

兼氧FMBR污泥以兼性厌氧菌为主，有机物的降解主要是通过形成较高浓度的污泥在兼性厌氧性菌作用下完成的。大分子有机污染物是被逐步降解为小分子有机物，最终氧化分解为二氧化碳和水等稳定的无机物质。由于兼性厌氧菌的生成不需要溶解氧的保证，所以降低了动力消耗。曝气的主要作用是对膜丝进行冲刷、震荡，同时产生的溶解氧正好被用来氧化部分小分子有机物和维持出水的溶解氧值。

3.4 其他方面的比较

见下表1。

3.5 优选小结

污水处理工艺的选择需根据当地和污水收集范围的实际情况，进行科学合理的对比分析，最终选择最适合当地的污水处理工艺，通过以上分析可知：

兼氧FMBR工艺比A2O工艺、好氧MBR工艺在本项目应用上具有以下优点：

(1)兼氧FMBR突破了传统污水治理工艺和模式，形成了治理生态化、运营低碳化、污水资源化的环保创新理念。

(2)兼氧FMBR工艺污泥浓度高，抗冲击负荷能力强，降解难降解污染物能力高于A2O工艺及好氧MBR工艺，出水水质好且稳定，处理效率高。

(3)兼氧FMBR工艺有机剩余污泥近“零”排放，同时无噪声、无恶臭味；避免污泥二次污染、污泥对周边环境影响、处置难等问题，同时节约大量污泥处置费用和工人劳动量；

表1 工艺其他方面比较列表

(4)本项目原有设施已建，污水厂预留用地为发展用地，用地较局限，而兼氧FMBR工艺只需新建设备基础，采用一体化设备，占地小，避免浪费用地，并且灵活性大；

(5)兼氧FMBR工艺流程短，控制点少，实现全自动运行，操作管理简单；

(6)兼氧FMBR工艺处理系统施工简单，土建工程量少，建设难度低、周期短；

(7)兼氧FMBR工艺在运行管理模式是采用全自动运行、远程监管，无需专业技术人员，该运行模式将大大降低运行费用；

综上所述，兼氧FMBR工艺优势更为明显，特别适合工业园区用地紧张、污废水难稳定达标处理的情况特点，因此该兼氧FMBR工艺更适合本工业园区污水处理工程，因此本项目把兼氧FMBR工艺作为推荐工艺。

4 应用案例

表2 本市内应用FMBR工艺污水处理厂指标

截止至目前，韶关市已经已有三座污水处理厂成功应用兼氧FMBR污水处理工艺，分别是始兴县产业转移工业园污水处理厂二期工程、珠玑镇污水处理厂、长江镇污水处理厂，其建设指标如表2所示。

5 结束语

结合进水水质特点，通过工艺的优选比较，发现兼氧FMBR工艺突破了传统污水治理工艺和模式，形成了治理生态化、运营低碳化、污水资源化、用地节约化的环保创新理念，具有有机剩余污泥近“零”排放、占地小、运行费用低、施工周期短、设备集成化且可分组式等明显优势特点，该兼氧FMBR污水处理工艺同时适用于生活污水和工业园区污废水处理，处理效果理想，具有良好经济效益和社会效应，具备极大的推广应用价值。

目前，兼氧FMBR工艺在国内的广东、山东、江西、四川、云南、贵州、重庆等26省市已有上千个污水处理工程成功应用案例。随着国家、省、市、县进一步加大对污水处理事业投入力度，特别是按照《广东省住房和城乡建设厅等部门关于印发＜加快推进粤东西北地区新一轮生活垃圾和污水处理基础设施建设实施方案＞的通知》要求，“十三五”期间，韶关市需新增市、县、镇污水处理设施83个，新增污水处理规模39.1万吨/日，新增农村污水处理设施2480个。到2018年底前，韶关市市区、县城污水处理率须分别达到95%、85%以上，乡镇一级污水处理设施全覆盖，80%以上农村生活污水得到有效处理。该兼氧FMBR工艺将在韶关市乃至广东省其他地区得到更加广泛的推广应用。

高伟明（1980.10），男，本科，汉族，广东韶关人，中级职称。主要从事污水处理管理和工艺研究应用。