膜生物反应器在厕所污水回用中的应用

第36卷第5期2007年10月当 代 化 工ContemporaryChemicalIndustryVol.36,No.5October,2007

工业水处理

膜生物反应器在厕所污水回用中的应用

张 征,王惠丰

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(1.北京民生源生态技术有限责任公司,北京100029; 2.沈阳工业大学,辽宁沈阳110023)

摘 要: 针对水冲厕所污水的特点,介绍了采用膜生物反应器技术,结合脱色、除氮工艺,使污水循环再利用。该工艺占地面积小,运行费用低,出水达到城市杂用水水质标准,具有广泛的应用前景。关 键 词: 膜生物反应器;中空纤维膜;脱色脱氮;循环再生水中图分类号: X703 文献标识码: A 文章编号:

1671 0460(2007)05 0544 03

许多风景旅游区都建有水冲式厕所,使用过程中产生粪便污水。粪便污水又称为黑水(BlackWater),含有较高的COD、N、P等物质和病原[1]

菌。由于风景旅游区一般都远离市政管网,没有外排管线接入,产生的粪便污水会对周围景观环境造成污染,甚至会引起临近水体的富营养化。而且水冲厕所需要消耗大量的新鲜水,一般大便器每次耗水量9~12L,小便器每次耗水量1~2L。在旅游的高峰期,每小时使用厕所的人数高达500~800人次,每座厕所每天的污水排放量在20~30t。就北京市而言,如果能有50%的水冲厕所采用高效的粪便污水的处理回用技术,便可节省1.8亿m的新鲜水和少排放约同量的粪便污水,这对节约水资源,防止水体污染具有重要意义。

膜生物反应器(MembraneBio-reactor,MBR)是一种生物技术与膜技术相结合的高效水处理技术。由于其有机物去除效率高、出水水质好且稳

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定、占地面积小、易于设备化的特点,MBR水处理技术日益广泛地应用于高浓度有机污水处理和水循环再利用中。公共厕所粪便污水污染物浓

度高而回用要求严格,同时又受到占地面积、影响景观等条件的限制,普通水处理工艺难以达到要求。针对上述情况,本文介绍了一种采用膜生物反应器对厕所污水进行再生水处理,简化工艺流程和操作管理的工程实例。

某风景区公共厕所设有大便池15个,小便池6个,洗手盆3个,墩布池1个,在旅游旺季平均

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每天产生污水15m,高峰时达到24m d。由于没有外排管线,产生的粪便污水必须全部处理达到城市杂用水水质标准 GB T18920 2002!城市绿化、冲厕类指标,然后一部分用于冲厕,多余的浇灌绿地。粪便污水的N、P、有机物和悬浮物均高于生活污水,而且色度比允许排入下水道的污水色度值高出2~3倍。

废水中的各项指标和出水标准如表1所示。

[2 3]

表1 原水水质与出水标准

Table1PrimaryWaterQualityandEffluentStandards

项目原水出水标准

pH8~96~9

CODcr (mg L-1)

200~400#50

BOD5 (mg L-1)

200~300#10

色度100~200#30

NH3-N (mg L-1)

100~300#10

浊度50~190#5

收稿日期:2007 05 23 修订日期:2007 05 28

作者简介:张 征(1978 ),男,河北黄骅人,助理工程师,2001年毕业于西安工程科技大学环境工程专业,目前从事水处理工程

。E-mail:com.。

2007年10月 张 征,等:膜生物反应器在厕所污水回用中的应用 545

1 工艺介绍

1.1 化粪池

化粪池采用三号化粪池,污水停留时间10h左右,固体废物清掏周期为180d。粪便污水经过

化粪池后上清液自流进入调节池。

泵抽水。初始流量较低,为4L min,膜出水溶解氧DO为1.7mg L。在此流量下运行3周,膜出水pH值由8降至6,用500mL量筒取污泥,静置30min,污泥容积占混合液的容积的1 4。此时污泥驯化基本完成,出水量逐步提高到12L min。本工程使用的中空纤维膜分离孔径0.2,能够截流全部悬浮颗粒、细菌和微生物,系统不需要排泥,因此生化池能保持足够的硝化菌群数量和充分的硝化时间,将水中的有机氮、氨氮转化为硝基氮。化粪池为厌氧环境,产生的再生水循环冲厕,又重新进入化粪池,相当于硝化液100%回流。在缺氧条件下反硝化菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气,释放到空气中,所以整个系统同时具有脱氮功能。

由于硝化和反硝化作用,调节池pH值往往

图1 厕所废水循环再生处理工艺流程图

Fig.1Flowchartoftreatmentandreusetechnologyoftoilet

wastewater

接近于9,而耗氧硝化反应则消耗碱度,使膜生物反应器出水pH值降低到4~5,为了控制出水氨氮和pH等指标,必须定期投加碱源以维持酸碱平衡,本工程投加纯碱(Na2CO3)调节pH值。整个系统从调试的第2个月开始对主要指标进行检测,结果如表2所示。

表2 系统运行结果分析检测表

Table2AnalysisofResultsofSystemOperation

项 目

pH

CODcr (mg L

-1

1.2 调节池

有效容积为20m,水力停留时间为12h。厕所污水流量变化较大,因此调节池容积应相应加大,不宜设置预曝气装置,否则容易产生泡沫和臭气。结构形式为砖混,可与化粪池合建。1.3 膜生物反应池

池体为长方型,,膜分离组件安放在一端,原水由另一端推流过来,长宽比参照平流式沉淀池,避免短流,有效容积40m。膜组件采用帘式中空纤维膜,材质PVDF,膜透水量10L m h,膜面积150m。

1.4 不锈钢自吸泵

型号:SZ037,220V;0.37kW;自吸高度5m,流量2.4m h。

水泵通过程序控制,一般5min开,1min停。膜池内装有液位传感器。膜生化池到达低水位时自吸泵停止工作。1.5 清水池

有效容积12m,兼作消毒接触池。

3

3

2

2

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BOD5 )(mg L

-1

NH3-N )(mg L

-1

)

浊度色度540.21220.791896.15

70151204010015

9月5日原水8.47

出水出水

6.14.3

10月12日原水8.3511月10日原水8.11

出水6.54

114.2365.122566016446.23

560320042003

129.0529.4110.963.8167.25.39

由表2可知,出水达到城市杂用水水质标准

GB T18920 2002!城市绿化、冲厕类指标,且系统运行稳定。在十一黄金周期间出水量提高到20L min,厕所管理人员定期投加纯碱和脱色剂,出水清澈,无色无味,经受住了用水高峰的考验,游人反映良好。

3 运行费用

系统直接运行费用包括电费、药剂费和人工费,其中人工由厕所管理员代管。

电费按0.5元 kW h,则日电费10.5元;使用药剂包括脱色剂、纯碱和消毒剂,平均日用量约;2 工艺调试与运行结果

该厕所于8月开始使用,接种污泥取自污水处理厂二沉池,接种污泥量4t。活性污泥灌入生,

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费14.52元,每日产再生水按15m计算,平均每立方再生水成本0.97元。

表3 动力设备日耗电量统计表

Table3StatisticsofElectricityConsumption-per-daybyPower

Equipments

序号123456合计

设备名称提升泵排泥泵清水泵风机加药装置电控柜

数量 台111211

运行功

率 kW0.50.750.370.550.100.02

运行时

间 h40.0816201624

日电耗量

kW h2.000.605.9011.01.600.4821.00

备注 一用一备

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市再生水水质相关标准。该工艺具有运行稳定、

费用低、能实现了污水的零排放等 …… 此处隐藏：3491字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……