李艳 1 ,,
崔娇娇 1 ,,
王仁德 2 ,
霍学军 1 1.银川市规划建筑设计研究院有限公司, 银川750001
2.宁夏环保集团有限责任公司，银川750001
中图分类号: X703
Application and performance of MBBR process of No.3 Sewage Treatment Plant expansion project in Wuzhong city, China LI Yan 1 ,,
CUI Jiaojiao 1 ,,
WANG Rende 2 ,
HUO Xuejun 1 1.Architecture Design and Research Institute Co., Ltd. of Yinchuan in Ningxia, Yinchuan 750001, China
2.Ningxia Environmental Protection Group Co., Ltd. , Yinchuan 750001, China
CLC number: X703
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摘要 HTML全文 图(4) 表(3) 参考文献(13) 相关文章 施引文献 资源附件(0) 访问统计 摘要: 以宁夏回族自治区吴忠市第三污水处理厂扩建工程为案例，探讨和验证了MBBR工艺的应用效果。该扩建工程设计规模为3×10
4 m3·d
?1 ，采用“MBBR+沉淀+滤布滤池处理”组合工艺，尾水采用次氯酸钠消毒，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。该扩建工程建成运行后，进行了运行模式的实际运行数据分析。结果表明，扩建工程设计中所采用的工艺流程适当，主要构筑物参数合理，达到了预期设计要求。
关键词: 污水处理 /
MBBR工艺 /
工艺设计 /
运行数据 Abstract: The application effect of MBBR process is discussed and verified based on the case study in the No.3 Sewage Disposal Plant in Wuzhong city, Ningxia. The design scale of the expansion project is 3×10
4 m
3 ·d
?1 . The combined process of MBBR+ precipitation + filter cloth treatment tank is adopted, the tail water is disinfected with sodium hypochlorite, and the effluent quality met the Class 1A level by the Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant (GB 18918-2002). After the operation of the expansion project, the analysis of the operation mode based on the operational data is carried out. Results show that the technological process adopted in the design of the expansion project is appropriate, the main structure parameters are reasonable, and the expected design requirements are met.
Key words: sewage treatment /
MBBR process /
process design /
run data .
图1 污水处理工艺流程图
Figure1. Flow chart of the sewage treatment process
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全尺寸图片 幻灯片 图2 MBBR池平面图
Figure2. Floor plan of the MBBR unit
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全尺寸图片 幻灯片 图3 MBBR池进水点及回流点分布图
Figure3. Distribution of inlet and reflow points of the MBBR unit
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全尺寸图片 幻灯片 图4 “MBBR池+深度处理”对COD、TN、NH
3 -N、TP的处理效果
Figure4. Effect of MBBR pool + advanced treatment on the removal of COD, TN, NH
3 -N and TP
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全尺寸图片 幻灯片 表1 设计进水与出水水质指标
Table1. Designed influent and effluent quality
mg·L-1 进水或 COD BOD5 SS NH3 -N TN TP 进水 550 230 300 45 65 6 出水 ≤50 ≤10 ≤10 ≤5（8） ≤15 ≤0.5 注：括号外数值为水温>12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12 ℃时的控制指标。
进水或 COD BOD5 SS NH3 -N TN TP 进水 550 230 300 45 65 6 出水 ≤50 ≤10 ≤10 ≤5（8） ≤15 ≤0.5 注：括号外数值为水温>12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12 ℃时的控制指标。
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导出CSV 表2 MBBR池设计参数
Table2. Design parameters of the MBBR unit
需硝化的氮/?1 ) 需反硝化的氮/?1 ) 有效水深/ 污泥浓度/?1 ) 总回流比 气量/3 ·h?1 ) 好氧区有效2 总停留 48.5 38.5 5.7 4 000 250%~400% 12 028 1.54×106 18.9
需硝化的氮/?1 ) 需反硝化的氮/?1 ) 有效水深/ 污泥浓度/?1 ) 总回流比 气量/3 ·h?1 ) 好氧区有效2 总停留 48.5 38.5 5.7 4 000 250%~400% 12 028 1.54×106 18.9
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导出CSV 表3 处理单元设计参数
Table3. Design parameters of the treatment units
处理单元 设计参数 粗细格栅间、提升泵房及沉砂池 粗格栅2套，采用回转式机械粗格栅，栅宽1.2 m，栅条间隙20 mm，安装角度70°； 潜污泵4台(3用1备)，单台流量600 m·h?1 ，扬程15 m，功率45 kW，变频控制； 细格栅2套，采用内进水孔板细格栅，渠道宽1.4 m，孔径3 mm，安装角度90°； 旋流沉砂池2座，池内径3.05 m，旋流沉砂设备2套，砂水分离器1台。 MBBR反应池 厌氧区：潜水搅拌器5台(4用1备)，叶轮直径400 mm，转速980 r·min?1 ，功率4 kW； 缺氧区：低速推流器9台(8用1备)，叶轮直径2 000 mm，转速42 r·min?1 ，功率6.5 kW； 好氧区：管式微孔曝气器2772套，规格：DN65、长度1.0 m、EPDM材质；拦截筒48个，规格：直径600 mm，长度1 200 mm、材质SS304；穿墙回流泵3台(2用1备)，规格：流量?1 ，叶轮直径600 mm，功率7.5 kW。 二沉池 辐流式沉淀池2座，直径30 m，表面负荷0.88 m·m? ·h?1 ，有效水深为4 m。 深度处理车间 采用滤布滤池，平均滤速4.17 m·h?1 ，峰值滤速≤6.25 m·h?1 ，吸洗耗水率≤1%~3%。320 m过滤面积；反冲洗系统2套，反洗水泵流量54 m·h?1 ，扬程17 m，功率3.7 kW。 曝气系统 空气悬浮风机3台(2用1备)，变频控制，流量101 m·min?1 ，压力 80 kPa，功率190 kW。 加药系统 除磷药剂：聚合氯化铝；外加碳源：乙酸钠；消毒药剂：次氯酸钠。 接触池及计量渠 有效容积700 m3 ，加氯量12 mg· L?1 ，不锈钢巴氏计量装置一套，喉宽0.5 m。 污泥处理系统 储泥池1座，有效容积250 m，双曲面搅拌机1台，功率2.2 kW； 离心式脱水机2台(1用1备)，处理能力25~30 m·h?1 ，工作时间24 h·d?1 。
处理单元 设计参数 粗细格栅间、提升泵房及沉砂池 粗格栅2套，采用回转式机械粗格栅，栅宽1.2 m，栅条间隙20 mm，安装角度70°； 潜污泵4台(3用1备)，单台流量600 m·h?1 ，扬程15 m，功率45 kW，变频控制； 细格栅2套，采用内进水孔板细格栅，渠道宽1.4 m，孔径3 mm，安装角度90°； 旋流沉砂池2座，池内径3.05 m，旋流沉砂设备2套，砂水分离器1台。 MBBR反应池 厌氧区：潜水搅拌器5台(4用1备)，叶轮直径400 mm，转速980 r·min?1 ，功率4 kW； 缺氧区：低速推流器9台(8用1备)，叶轮直径2 000 mm，转速42 r·min?1 ，功率6.5 kW； 好氧区：管式微孔曝气器2772套，规格：DN65、长度1.0 m、EPDM材质；拦截筒48个，规格：直径600 mm，长度1 200 mm、材质SS304；穿墙回流泵3台(2用1备)，规格：流量?1 ，叶轮直径600 mm，功率7.5 kW。 二沉池 辐流式沉淀池2座，直径30 m，表面负荷0.88 m·m? ·h?1 ，有效水深为4 m。 深度处理车间 采用滤布滤池，平均滤速4.17 m·h?1 ，峰值滤速≤6.25 m·h?1 ，吸洗耗水率≤1%~3%。320 m过滤面积；反冲洗系统2套，反洗水泵流量54 m·h?1 ，扬程17 m，功率3.7 kW。 曝气系统 空气悬浮风机3台(2用1备)，变频控制，流量101 m·min?1 ，压力 80 kPa，功率190 kW。 加药系统 除磷药剂：聚合氯化铝；外加碳源：乙酸钠；消毒药剂：次氯酸钠。 接触池及计量渠 有效容积700 m3 ，加氯量12 mg· L?1 ，不锈钢巴氏计量装置一套，喉宽0.5 m。 污泥处理系统 储泥池1座，有效容积250 m，双曲面搅拌机1台，功率2.2 kW； 离心式脱水机2台(1用1备)，处理能力25~30 m·h?1 ，工作时间24 h·d?1 。
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导出CSV [1] 张自杰, 林荣忱, 金儒霖, 等. 排水工程[J]. 5版. 北京: 中国建筑工业出版社, 2015: 174-248,371-376. [2] 沈耀良, 王宝贞. 废水生物处理新技术: 理论与应用[M]. 2版. 北京: 中国环境科学出版社, 2006. [3] 刘晨阳. 我国常用污水处理工艺概述[J]. 四川水利, 2018(1): 78-79. [4] 庄磊, 黄勇. 城市污水处理厂升级改造的探讨[J]. 工业用水与废水, 2010, 41(1): 14-18. doi: 10.3969/j.issn.1009-2455.2010.01.004 [5] 李景贤, 罗麟, 杨慧霞. MBBR工艺的应用现状及其研究进展[J]. 四川环境, 2007, 26(5): 97-101. doi: 10.3969/j.issn.1001-3644.2007.05.025 [6] 孙逊, 谢新各, 焦文海, 等. MBBR工艺强化污水脱氮除磷中试[J]. 中国给水排水, 2010, 26(21): 152-156. [7] 王翥田, 宇振滨, 宋美芹. MBBR工艺在污水处理厂升级改造中的应用[C]//2009水业高级技术论坛论文集, 2009: 223-227. [8] 王翥田, 叶亮, 张新彦, 等. MBBR工艺用于无锡芦村污水处理厂的升级改造[J]. 中国给水排水, 2010, 26(2): 71-73. [9] 孟涛, 刘杰, 杨超, 等. MBBR工艺用于青岛李村河污水处理厂升级改造[J]. 中国给水排水, 2013, 29(2): 59-61. doi: 10.3969/j.issn.1000-4602.2013.02.016 [10] 韩萍, 许斌, 宋美芹, 等. 团岛污水厂MBBR工艺的升级改造及运行效果[J]. 中国给水排水, 2014, 30(12): 110-114. [11] 施汉昌. 污水处理厂一级A提标改造中的节能降耗技术[J]. 水工业市场, 2014(4): 32-34. [12] 穆亚东, 俞晶, 穆瑞林. UCT工艺在污水处理工程设计中的应用[J]. 给水排水, 2007, 33(3): 30-33. doi: 10.3969/j.issn.1002-8471.2007.03.008 [13] 郭姣, 高健磊, 李枫, 等. 进水方式与比例对UCT工艺脱氮除磷效果的影响[J]. 河南科学, 2010, 28(10): 1331-1333. doi: 10.3969/j.issn.1004-3918.2010.10.028
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图( 4)表( 3)
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施引文献: 0
出版历程 收稿日期: 2020-10-11
录用日期: 2021-03-01
网络出版日期:2021-11-16
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刊出日期: 2021-10-10
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MBBR工艺在吴忠市第三污水处理厂扩建工程中的应用及运行效果 李艳 1 ,崔娇娇 1 ,王仁德 2 霍学军 1 作者简介: 李艳(1985—)，女，硕士，高级工程师。研究方向：给水和排水工程设计。E-mail：403569635@qq.com 1.银川市规划建筑设计研究院有限公司, 银川750001收稿日期: 2020-10-11录用日期: 2021-03-01网络出版日期: 2021-11-16关键词: 污水处理 /MBBR工艺 /工艺设计 /运行数据 摘要: 以宁夏回族自治区吴忠市第三污水处理厂扩建工程为案例，探讨和验证了MBBR工艺的应用效果。该扩建工程设计规模为3×104 m3·d?1 ，采用“MBBR+沉淀+滤布滤池处理”组合工艺，尾水采用次氯酸钠消毒，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。该扩建工程建成运行后，进行了运行模式的实际运行数据分析。结果表明，扩建工程设计中所采用的工艺流程适当，主要构筑物参数合理，达到了预期设计要求。 English Abstract Application and performance of MBBR process of No.3 Sewage Treatment Plant expansion project in Wuzhong city, China LI Yan 1 ,CUI Jiaojiao 1 ,WANG Rende 2 HUO Xuejun 1 Corresponding author: CUI Jiaojiao,15685291@qq.com ; Received Date: 2020-10-11Accepted Date: 2021-03-01Available Online: 2021-11-16Keywords: sewage treatment /MBBR process /process design /run data Abstract: The application effect of MBBR process is discussed and verified based on the case study in the No.3 Sewage Disposal Plant in Wuzhong city, Ningxia. The design scale of the expansion project is 3×104 m3 ·d?1 . The combined process of MBBR+ precipitation + filter cloth treatment tank is adopted, the tail water is disinfected with sodium hypochlorite, and the effluent quality met the Class 1A level by the Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant (GB 18918-2002). After the operation of the expansion project, the analysis of the operation mode based on the operational data is carried out. Results show that the technological process adopted in the design of the expansion project is appropriate, the main structure parameters are reasonable, and the expected design requirements are met. 全文HTML --> --> --> 城市污水活性污泥处理工艺的发展经历了漫长的发展过程，从开始的传统活性污泥工艺，发展到序批式活性污泥工艺及其衍生工艺(SBR、ICEAS、CASS、DAT-IAT、UNITANK、MSBR)，以及改良的活性污泥法(A-B法、氧化沟)[1 ] 。目前，业界提出了多种以活性污泥法为基础的、具有不同优良性能特点和功能的新工艺，如同步硝化-反硝化(SND)、氨厌氧氧化(ANAMMOX)、短程硝化-反硝化、移动床生物膜反应器(MBBR)、膜生物反应器(MBR)等工艺[2 -3 ] 。 [4 ] ，污水处理工艺也相应发生变化，由应用较多的改良活性污泥工艺转变为MBBR[5 ] 和MBR工艺。孙逊等[6 ] 在山东济宁市采用MBBR工艺进行强化脱氮除磷中试实验，获得了成功，为污水处理厂改造提供了重要参考。该MBBR工艺不仅在无锡芦村污水处理厂升级改造中得到了全面认可[7 -8 ] ，而且在青岛市李村河污水处理厂[9 ] 、团岛污水处理厂[10 ] 升级改造中均得到采用。这些实例表明，MBBR工艺不仅可以显著提高污水处理系统的硝化能力，而且均具有一定的抗冲击负荷能力；尤其在冬季低温时对氨氮有较高的去除效果，可以保证氨氮的稳定达标[8 ] 。 1. 工程及工艺流程概况 吴忠市第三污水处理厂现有处理规模为2×104 m3·d?1 ，采用百乐克工艺，出水水质执行一级B标准。2015年采用MBBR工艺进行提标改造，出水执行一级A标准，目前稳定运行。本次扩建工程设计规模为3×104 m3·d?1 ，扩建完成后该污水处理厂总处理规模达到5×104 m3·d?1 。扩建工程设计出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准，采用“MBBR+沉淀+滤布滤池”组合工艺，尾水经消毒后部分回用，其余尾水达标排放。 表1 所示，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准。 5 一直稳定达标，氨氮、总氮及总磷出水浓度波动较大。因此，本扩建工程与多数污水处理厂面临的问题一样，即主要解决氮磷稳定达标排放问题[11 ] 。由于该污水处理厂进水总氮较高，C/N比较低，反硝化缺乏碳源，故考虑外加碳源，并加大缺氧区容积，以保证总氮稳定达标。总磷去除率目标确定为91.7%，此目标仅依生化法是很难达到的，因此，需要采用以生化法为主、化学法为辅的方式来保证达到出水要求。通过设置滤布滤池，一方面可实现悬浮物的稳定达标，另一方面也可保障出水COD和总磷达标。综上所述，确定污水处理工艺流程见图1 。 2. 主要构筑物设计和工程特点 2.1. MBBR反应池设计特点 MBBR反应池是整个污水处理厂的核心构筑物，其运行情况直接影响污水处理厂的出水水质。MBBR工艺以悬浮填料为微生物提供生长载体，通过悬浮填料的充分流化，实现污水的高效处理[1 ] 。该工艺充分汲取了生物接触氧化及生物流化床的优点，克服了其传质效率低、处理效率差、流化动力高等缺点。本扩建工程将MBBR与A2 /O相结合，工艺运行方式集生物膜工艺和活性污泥工艺的优点于一体。设置MBBR反应池1座2组，采用钢筋混凝土结构。单池有效容积11 437 m3，总平面长、宽、高(净尺寸)分别为95.5、44.5、6.3 m，超高0.8 m。池容划分为厌氧区、缺氧区和好氧区(投加填料)分别为1.8、8.3和8.8 h。设计参数见表2 ，池型见图2 和图3 。 ? 3。填料填充率为22%；设计污泥负荷(以单位MLSS所含BOD5 计)为0.07 kg·(kg·d)?1 ；硝化液回流比为250%~400%；污泥回流比为50%~100%。 [12 ] ，借鉴郭姣等[13 ] 关于进水方式与比例对UCT工艺脱氮除磷效果的影响的研究结果，即外回流100%、内回流200%时，多点进水的同时脱氮除磷效果明显优于单点进水。为此，本工程采用多点进水、多点回流的设计。缺氧池和厌氧池均设置进水闸门，可实现进水比例的灵活调节；好氧池硝化液回流采用渠道回流，分别回流至缺氧池和厌氧池，可实现多点回流(见图3 )；通过闸门可以灵活控制进水及回流的流量比例。 2.2. 其他处理单元的设计参数 除了核心处理单元——MBBR生化池，其他均为常规工艺，预处理为粗细格栅间、提升泵及沉砂池(为了防止拦截桶堵塞，细格栅采用内进水孔板细格栅)，沉淀采用中进周出辐流式沉淀池，深度处理采用滤布滤池，鼓风机采用空气悬浮风机(自带变频，调节曝气量灵活方便，可节约能耗)，污泥脱水采用离心脱水机，具体设计参数详见表3 。 2.3. 工程的设计特点 1)本扩建工程工艺与原厂提标改造工艺保持一致，仍采用MBBR工艺，并将好氧池分为2段，每段均设置拦截筒和填料投加，根据水质水量变化情况灵活调节填料投加区域和投加比，以保证出水稳定达标。 3. 工程的运行效果 吴忠市第三污水处理厂扩建工程于2019年4月建成投入使用，运行1 a以来，水量从50%增加至80%，最大日处理量达到100%；进水水质除TP外其他指标均低于设计浓度，尤其TN和NH3 -N浓度偏低；出水水质一直稳定达到一级A标准。2019年11月至2020年2月整个冬季运行效果如图4 所示，其中水温为10~14 ℃，水质指标为出水指标。 ?1 ，最大值为46.7和14.7 mg·L?1 ；NH3 -N和TP去除率平均值分别为98.4%和94.3%，最大值为1.0和0.5 mg·L?1 。从图4 可看出，进水TP浓度均值为6.3 mg·L?1 ，超过设计最大值，而出水全部达标，且除磷药剂投加量极少。分析其原因，主要是在发现进水TN浓度较低时调整了运行工况，采取了以除磷为主以脱氮为辅的策略，增加了厌氧段的硝化液回流量及缺氧段的进水量，形成了类似倒置A2 O的运行模式，从而强化了脱氮除磷效果。 4. 结论 1)本扩建工程采用内进水孔板细格栅代替常规机械格栅，可减少MBBR池拦截筒的堵塞，增加运行的稳定性；采用空气悬浮风机，自带变频控制，可实现曝气量的灵活调节及能耗的降低。 参考文献 (13) 
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