(水利部建設管理與質量安全中心， 北京 100038)

JYZ全自動一體化膜生物處理裝置在污水處理中的應用

陳東清

(水利部建設管理與質量安全中心， 北京 100038)

JYZ全自動一體化膜生物處理裝置是一種新型的高效節(jié)能污水處理技術裝置，尤其適用于遠離城市沒有管網的農村、風景區(qū)、水電站、泵站以及野外作業(yè)等地區(qū)產生各種污水的處理。本文介紹了其組成、原理、主要技術創(chuàng)新、工藝流程、技術指標，以及與傳統(tǒng)的中水回用技術相比具有的優(yōu)勢 。

JYZ一體化膜生物處理裝置； 污水處理； 應用

1 前 言

隨著我國經濟的高速發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴大，以及工業(yè)化進程的加快，污水排放量也日益增加，水環(huán)境污染相當嚴重。保護生態(tài)環(huán)境、治理水體污染及促進水資源的有效利用已經越來越受到各方面的高度重視。2012年國務院發(fā)布實行關于最嚴格水資源管理制度的意見，沒有經過處理達標的污水不允許隨意排入溝渠、江河、湖泊，城市污水的處理得到了足夠的重視。但是，很多污水遠離城市未經污水處理廠處理，例如：遠離城市的獨立單位、新農村、風景旅游區(qū)、泵站、水電站、港口、船泊、高速公路休息站等，所產生的污水很多均直接排入溝渠、江河，對生態(tài)環(huán)境危害極大，水污染治理問題更為突出。由于地理位置相對偏僻，與城市污水處理廠距離較遠，處理費用昂貴，因此，經濟、高效、節(jié)能和簡便易行的新型污水處理技術裝置，即分散式污水處理與利用的技術思路是解決這些生活污水問題的最佳選擇。JYZ全自動一體化膜生物處理裝置是目前國內外技術先進、高效低能的新型環(huán)保設備，該裝置具有能耗低、體積小、處理效果好、可操作性強、管理方便等特點，能夠將污水徹底凈化，使處理后的水直接排入江河，灌溉農田或回用，達到節(jié)約用水、提高水資源利用率的目的。

2 JYZ全自動一體化膜生物污水處理裝置

2.1 JYZ裝置的結構組成及原理

該裝置由預處理系統(tǒng)、進水調配(均衡水流)系統(tǒng)、充氧系統(tǒng)、微菌膜裝置和集水系統(tǒng)組成。其原理主要是采用懸掛于生物池內的特殊條形膜管及生長在膜管上的微菌生物濾膜進行點滴過濾污水，通過膜的滲透機理使污水得到凈化，并且確保出水水質長期穩(wěn)定，符合回用水的標準要求；通入空氣確保條形膜新陳代謝有充足的氧源，具有反沖洗功能，當膜管出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時會自動反沖洗條形膜，確保膜管的使用效果和壽命。另外，可自動監(jiān)測處理后出水的質量。

2.2 主要技術創(chuàng)新

a.微菌生物濾膜。該膜外形小巧、組合結實、附著性好、視比重較大、活性好、不易松散上浮，整體形成過濾膜層，起到消耗有機物的作用，還能截留水中顆粒狀的懸浮性雜質。經生物反應器培養(yǎng)后的微菌生物膜在污水處理運行過程中不需要為生物菌添加養(yǎng)料，不需要調整pH值，不需添加化學成分，不會有因使用化學成分所產生的額外費用，也不會導致二次水污染問題。

b.均衡水流系統(tǒng)。該裝置中設置聚丙烯固定條形膜，活動于條形膜的廢水處于和空氣均衡接觸狀態(tài)，并且水流在流動過程中通過特定設置的水質均衡堰，確保在相同運行方向各位置處的廢水流速全部均衡一致。水流以上下蜿蜒方式流過整臺生物反應器，以確保和生物菌最長時間的接觸和最佳的生物處理效果，從而保證處理效果好，有機物去除徹底。

c.固定條形膜。在該裝置中設置每組呈十字交叉的聚丙烯條形膜，活動于條形膜之間的廢水處于和空氣接觸的狀態(tài)，清理廢水的生物菌及球狀生物膜附著在作為母體的條形膜上快速繁衍。廢水在垂直的條形膜之間不停地上下流動，以保證水流最大面積地接觸到有生物菌附著的條形膜表面。設置條形膜的作用是：?使水均衡與生物膜接觸，并且做到全方位、徹底均勻地接觸；?改變水流方向，每隔一根條形膜中便裝有一套通風系統(tǒng)，使廢水在通風系統(tǒng)的吹動下向上流動，然后沿相鄰的條形膜流向裝置底部。水流以上下蜿蜒的方式流過整臺生物反應器，從而確保和微生物菌最佳的接觸效果。該固定條形膜的優(yōu)點在于使污水均勻與生物膜接觸，改變水流方向，增加處理流程長度，生物膜易新陳代謝不會堵塞，不需更換和強烈反沖洗。

d.邏輯控制軟件技術。該裝置采用PLC可編程序控制器組成智能化控制系統(tǒng)，對整個水處理運行過程進行監(jiān)測和控制，不僅能提高生產效率、節(jié)約能源、降低能耗，而且可以通過便攜式軟件包選擇系統(tǒng)的控制方式，對工藝參數(shù)進行修改和調整，處理系統(tǒng)設置事故報警裝置，確保污水處理效果，使出水穩(wěn)定均勻達標并回用于生活、生產、農田灌溉。

2.3 工藝流程

JYZ全自動一體化膜生物處理裝置工藝流程圖(見下圖)展示了污水處理回用裝置的過濾方式，其利用浸沒漂懸式絲狀膜對含泥污水進行過濾，實現(xiàn)水泥分離。一方面，膜截留了反應池中的微生物及懸浮物，通過膜的高效截留作用，使池中的活性污泥濃度大大增加，達到很高的水平，使降解污水的生化反應進行得更迅速更徹底，同時，可截留難于降解的大分子有機物，延長其在反應器中的停留時間，使之得到最大限度的降解；另一方面，由于膜的高過濾精度，保證了出水清澈透明，得到高質量的產水。漂懸式絲狀膜的孔徑為0.10μm，過濾后的活性污泥沉積在膜絲的表面，間隔地從單束膜元件底部進氣、從膜元件產水側進水進行水氣反洗，從而恢復膜的過濾性能。底部可通過微孔管連續(xù)曝氣，用于菌膠團進行生物反應，以分解該裝置水槽內處理水中的有機物。

JYZ全自動一體化膜生物處理裝置工藝流程圖

2.4 主要技術指標

主要技術經濟指標見表1，對各類污水的處理效果見表2。

表1 主要技術經濟指標

注CODcr：化學需氧量； BOD5：生化需氧量； SS：懸浮物； NH3-N：氨氮

表2 對各類污水的處理效果

2.5 優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的中水回用技術相比，該裝置具有如下優(yōu)勢：

a.在微濾膜過濾下，分離效果遠優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀池及砂濾等處理單元，出水水質良好穩(wěn)定，懸浮物和濁度接近于零。

b.容積負荷高，停留時間短，占地面積小。處理單元內生物量可維持在較高濃度，使容積負荷大大提高；同時膜分離的高效性，使處理單元水力停留時間大大縮短。

c.反應池內MLSS濃度可達10000mg/L以上，耐負荷沖擊能力強。

d.有利于硝化細菌的截留、生長和繁殖，系統(tǒng)的消化效率得以提高，A/O反應下具有高效脫氮的功能。

e.在生物自解下污泥量少，反應器在高容積負荷、低污泥負荷、高泥齡條件下運轉，生活污水可以基本實現(xiàn)無剩余污泥排放，污泥處理費用低。

f.可實現(xiàn)自動化控制，便于管理，操作運行費用低。

g.微濾膜可攔除大部分細菌、病毒等微生物，減少消毒藥劑添加。

h.膜分離大大提高了污水的大分子難降解的物質處理效率。

3 適用范圍

該技術設備能夠有效地對各類生活污水和工業(yè)污水進行處理，尤其適用于遠離城市沒有管網的農村、風景區(qū)、水電站、泵站、港口、高速公路休息站以及野外作業(yè)等地區(qū)產生的各種污水的處理。經過處理后的水質各項指標均能達到或超過國家生活雜用水水質標準，可全部用于灌溉、生產，或直接排入江湖，能夠顯著改善和修復生態(tài)環(huán)境和水資源環(huán)境，提高人居環(huán)境質量，促進經濟可持續(xù)發(fā)展。

4 應用特點

JYZ全自動一體化膜生物污水處理裝置為一體化結構，結構緊湊，具有效率高、耗能低、占地面積小、處理效果好、運行穩(wěn)定、安裝操作簡單、管理方便、自動化程度高、沒有二次污染、適用范圍廣等特點。對符合化學需氧量(CODcr)≤500mg/L、生化需氧量(BOD5)≤260mg/L、懸浮物(SS)≤500mg/L的各類工業(yè)及生活污水，經該裝置處理后，能夠一次性達到國家生活雜用水水質標準——《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T 18920—2002)。

5 結 語

水是生命之源、生產之要、生態(tài)之基。解決污水問題、凈化水環(huán)境、保證供水安全，是實現(xiàn)經濟社會可持續(xù)發(fā)展、提高廣大人民群眾生活質量和健康水平的重要基礎。污水的再生利用既有助于解決水污染問題、保護生態(tài)環(huán)境，又可以使污水得到有效利用、緩解水資源短缺的緊張狀況，具有明顯的經濟效益、社會效益和生態(tài)效益。

與傳統(tǒng)處理技術相比，JYZ全自動一體化膜生物處理裝置具有諸多優(yōu)點，其大規(guī)模工程推廣應用是解決污水處理及其再生利用的一條良好途徑。在未來的城市生活用水、工業(yè)廢水、污水的處理中，尤其是在遠離城市污水處理管網等地區(qū)的污水處理中，該技術裝置將展現(xiàn)出良好的發(fā)展前景和市場潛力。

ApplicationofJYZFull-automaticIntegrationMembraneBiologicalTreatmentDeviceinSewageTreatment

CHEN Dong-qing

(ConstructionManagementandQualitySafetyCenter,MinistryofWaterResources,Beijing100038,China)

JYZ full-automatic integration membrane biological treatment device is a novel, efficient and energy-saving wastewater treatment technology device, which is especially applicable to treatment of various wastewater produced in countries, scenic area, hydroelectric plants, pump stations, field operations and other areas without pipe network far from urban areas. The composition, principles, main technical innovations, process flow and technical indicators of the device are introduced in the paper. Its advantages compared with traditional water reuse technology are also described.

JYZ integrated membrane biological treatment device; sewage treatment; application

TV53+9

A

1005-4774(2014)03-0081-03