AAO+MBR工艺再揭秘！提质增效又节能
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。
图：工艺流程
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%。
