AAO+MBR工艺再揭秘！提质增效又节能

栏目导语
以作品为媒，让图纸说话，感受每一个工程项目背后的设计理念和思想。“设计案例”与国内各大设计院所联名合作，深入剖析我国市政给排水新改扩建工程项目设计过程中的理念和经验，相互启迪，引领发展。
某地下污水厂MBR膜运行效率及工艺控制分析
《净水技术》期刊设计案例栏目—2024年第5期
本文亮点：（1）该项目采用的AAO+MBR工艺对污水具有较好的处理能力，在低进水污染物浓度下，MBR膜对进膜污水中的CODCr、氨氮、TN、TP均有一定的降解处理能力，除TN的去除率较低，其他污染物指标去除率均可达到40%以上。其中，氨氮、TN的降解速率影响因素与传统生化处理一致，主要为温度、碳源。该结果可为MBR工艺的项目设计、运行工艺调控提供一定的参考。（2）本研究中的污泥浓度、污泥负荷、膜通量等工艺控制参数，均是根据规范、设计在实际生产运行中探索而来，对于采取类似工艺的项目设计及运行控制，具有一定参考价值。（3）该项目设计采用重力流进水，应用智慧管控平台，节能降耗效果明显。运行期间，在处理水量达到设计规模的约70%时，电耗为0.48 kW∙h/t，与其他MBR工艺单位水量电耗值相比处于低值，其中MBR系统电耗约为0.135 kW∙h/m³，占比为28%。
研究背景
随着城市发展，很多大型城市的污水厂面临用地紧张、出水水质要求高等问题，地埋式AAO+MBR污水处理厂已成为解决这些问题的一条有效途径，具有分离效果好、占地面积小、污泥浓度高、去除效果良好等特点。
国内学者主要对缺氧-厌氧-好氧+膜生物反应器（AAO+MBR）工艺的设计及整体处理效果进行研究，如王雪等研究了AAO+MBR工艺在集约化高排放标准半地下式污水厂的设计应用；孟涛等研究了MBR在青岛某全地下污水处理厂的设计应用；于翔等对厌氧-缺氧-好氧-缺氧+膜生物反应器（AAOA+MBR）工艺的设计及整体运行效果进行分析；贾海涛等对地下式MBR污水处理厂的整体运行效果进行研究，以上研究均侧重对组合工艺的整体运行效果进行研究，缺少MBR膜单元处理效率的研究及工艺控制的分析。室外排水设计标准中关于MBR设计规定了污泥负荷，同样未规定MBR膜对各污染物的去除效率，对采用MBR膜进行设计及运营MBR膜的人员造成困扰。
因此，笔者对地下污水厂中MBR膜的处理效率及工艺控制进行重点分析，同时对AAO+MBR的电耗进行研究，以期积累数据，为将来MBR膜工艺的规范设计及运行优化提供参考，弥补该方面研究不足的问题。
设计工艺
本工程污水处理采用“预处理+AAO生物池+MBR膜池”作为主体处理工艺，污水消毒采用紫外线消毒，辅以次氯酸钠消毒。污泥处理采用机械浓缩脱水一体化工艺，经过脱水处理达到80%含水率后外运。具体如下图所示。

（1）地下部分包括一座管理楼和一座整体地下处理车间，地下处理车间总建筑面积为22 410.5 m2，管理楼建筑面积为2 025.02 m2。
（2）地下处理车间内设处理设施单元有：细格栅及曝气沉砂池、膜格栅、AAO生物池、MBR膜池及膜设备间、紫外线消毒装置。根据进出水的实际情况，进水结合井和尾水巴氏计量槽单独设置，为地埋式设计。处理车间内附属设施包括鼓风机房、加药间、污泥脱水机房、配电间、排水泵房、应急溢流调节泵房，以及通风、除臭、消防设施等。
（3）地面部分包括驿站、楼梯间、风机房、风井等以及地面的绿化景观。
电耗分析
本项目运行期间，当处理水量达到设计规模的约70%时，电耗为0.48 kW∙h/m³，MBR系统电耗约为0.135 kW∙h/m³，占比为28%。根据王琦等关于膜生物反应器在污水处理与回用中的能耗分析研究，MBR工艺单位水量电耗值为0.45~0.91 kW∙h/m³，该水厂电耗处于较低水平。
分析以上现象产生的原因，一是本项目进水污染物浓度较低；二是水厂进水采用自流方式，相比一般污水厂减少了一级提升；三是通过应用智慧管控平台，节能降耗约15%。
以上内容节选自《净水技术》2024年第五期“城镇给排水工程设计案例专栏”文章《某地下污水厂MBR膜运行效率及工艺控制分析》，微信对原文有所修改，扫描下方二维码可阅读全文，欢迎广大作者引用此文。