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试析MBR技术在学校中水回用中的应用及经济

论文导读:膜制造成本的降低,MBR的总体投资也会大幅度降低。随着政府加大减排力度,污水处理厂在原有工艺上提标,占地有限、高出水标准、对出水水质稳定的要求等都为MBR在国内的发展提供了良好的契机。耐水质冲击的特点,使得MBR在某些特定的工业废水处理领域,有更多优势。  参考文献   许振良.膜法水处理技术.北京:化学工业出版社,2

关于MBR技术在学校中水回用中的应用及经济分析摘要:中水回用是解决中国城市水资源短缺和水污染理由的重要手段之一,文章以学校污水为研究对象,利用MBR膜生物反应器技术对污水进行处理,实现校区中水回用。并通过对污水回用工艺技术特点和经济技术进行分析,与传统工艺相比,该工艺在中水回用处理中性价比高,值得大力推广。
  关键词:中水回用:MBR膜反应器:经济分析。
  引言
  水是地球上唯一不可替代的自然资源,我国水资源虽然很丰富,总储量居世界第6位,约为2.81万亿m3[1]。但是中国水资源的分布极其不均匀,中国的人均水资源占有量低于500立方米,远远低于国际公认的人均所需1000立方米的临界值。水资源不足,加上水体污染,水环境对我国的经济社会发展严重制约,因此防治水污染,改善水环境刻不容缓。中水回用是实现污水资源化的直接措施,是解决缺水城市水资源危机的重要途径之一。目前中水处理在技术上依据《建筑中水设计规范》进行设计,在该规范中,针对杂排水和生活污水,推荐了几种物化、生化及其组合工艺流程。这些传统的中水回用工艺存在着流程冗长、占地面积大、操作管理复杂等理由,制约了其发展。以一体化膜生物反应器以其占地小,设备简单高效等优点开始应用于中水回用领域。
  1、工程概况
  文中以惠州某校区中水回用MBR项目为例,学校由幼儿园、小学、中学组成,师生总人数约7000人,最高日用水量为2000m3/d,总的用地面积166235平方米,另外学校里有绿地、景观水池、景观河等设置,按学校要求,污水经过MBR污水再生技术,达到回用目的。
  2、学校中水来源及回用对象
  1)、中水水源
  4、工艺特点分析[3]:
  根据出水水质情况,其出水已经达到中水回用要求,出水效果良好,达到预期要求。MBR工艺作为一种新型污水处理技术其拥有如下特点:
  (1)出水水质好:能高效地进行固液分离,将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开,分离效果远好于传统沉淀池,处理出水极其清澈,悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除,出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准,可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。 同时,膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内,使得系统内能够维持较高的微生物浓度,不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率,保证了良好的出水水质,同时反应器对进水负荷的各种变化具有很好的适应性,耐冲击负荷。
  (2)处理负荷高,可去除氨氮及难降解有机物。由于微生物被完全截流在生物反应器内,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。同时,可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。较大的水力循环,导致了污水的均匀混合,使一些大分子难降解有机物的停留时间变长,并得到分散,有利于它们的分解。由于SRT很长,,可使生物处理单元内生物量维持在高浓度,使容积负荷大大提高。
  (3)操作方便, 占地面积小。生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省;该工艺流程简单、结构紧凑、省去二沉池占地面积省,不受设置场所限制,适合于任何场合。该工艺实现了水力停留时间( HRT )与污泥停留时间( SRT )的完全分离,运转制约更加灵活稳定,是污水处理中容易实现装备化的新技术,可实现微机自动制约,从而使操作管理更为方便。
  (4)剩余污泥量少。由于SRT很长,污泥浓度高,生物反应器起到了污泥好氧消化池的作用,可取消污泥浓缩池和污泥消化池,也节省了污泥处理的基础投资和运转费用。
  5、经济分析
  1)对膜的经济分析:目前,对MBR系统的技术经济分析的结论存在较大的差别。主要是由于在MBR系统设计中,对膜的处理能力(膜通量)与膜使用寿命的估计存在很大的差别,直接影响对膜生物反应器的经济评价[4]。
  影响MBR系统运转费用的主要因素是动力费用与膜的更换费用。膜的更换费用是影响MBR系统运转费用的关键因素;而动力费用是影响分离式MBR系统运转费用的关键因素。居民生活用水价格约为1.3~1.8元/m3;宾馆、洗车、洗浴等行业供水价格为1.8~3.5元/m3。一体式膜生物反应器总运转成本为1.4元/m3 ,用于中水回用具有明显的竞争优势。同时可节省水资源,具有环境效益和经济效益[5]。
  1)对MBR整体工艺经济分析:该工艺由于其具有出水水质好、运转稳定、节省占地面积等特点,与传统的中水处理工艺(二级曝气生物滤池+过滤+消毒)相比具有明显的经济优势,其主要表现在:a、MBR工艺无二沉池,基建投资省;b、剩余污泥量很少,污泥处理和处置费用低。由于生物反应器起到了污泥好氧消化池的作用,可取消污泥浓缩池和污泥消化池,也节省了污泥处理的基础投资和运转费用;c、出水水质达到国家回用标准,省去了 处理;d、随着科学技术的发展,膜性能提高及价格不断下降,更有利于推广;e、占地面积小,在大城市寸土寸金的今天,更显优越;f、因工艺简单、自动化程度高,运转管理费用较低[6]。
  6、结论
  尽管MBR的运转费用略高于常规生物处理策略,然而MBR工艺作为一种新型的中水回用技术,具有运转管理简单,出水水质可达到城市杂用水水质标准的要求,以及占地面积小等优点,且今后将随着国内膜制造技术、质量的提高和膜制造成本的降低,MBR的总体投资也会大幅度降低。随着政府加大减排力度,污水处理厂在原有工艺上提标,占地有限、高出水标准、对出水水质稳定的要求等都为MBR在国内的发展提供了良好的契机。耐水质冲击的特点,使得MBR在某些特定的工业废水处理领域,有更多优势。
  参考文献
  [1] 许振良.膜法水处理技术.北京:化学工业出版社,2001.
  [2] 钱伯章.膜技术的发展及应用.纺织导报,2012年08期.
  [3] 邵刚.膜法水处理技术.2版.北京:冶金工业出版社,2000.
  [4] 辛云岭 杨春.校区小区中水回用的经济技术分析.环境科学与管理,2012年04期.
  [5] 金铃.经济社会中水回用系统技术经济分析〔J〕集团经济研究,2007. 全文地址:http://www.7ctime.com/jjslw/lw24346.html
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