MBBR工艺用于污水处理厂扩容研究

MBBR工艺用于污水处理厂扩容研究

赖辉辉

（葛洲坝集团生态环保有限公司，武汉市 430000）

[摘  要] 某污水处理厂长期处于超负荷运行状态，急需启动扩容工程，因用地有限，经过多方论证，采用MBBR工艺，无需新建生物池，在原有二期2.5万m3/d的生物池好氧区进行MBBR工艺改造，可原位扩容至5万m3/d，整个污水处理厂一二期规模合计达到10万m³/d。扩容后污水处理厂稳定运行，在日均进水量11.2万m3/d的情况下，超负荷运行，出水依旧稳定达到一级A标准。

[关键词] 污水处理厂、MBBR工艺、生物池原位扩容

引言

随着城市持续的发展，污水处理厂服务范围的人口和企业不断增加，污水产生量将不断增加。同时为满足日益严格的环保要求，城市区域内的污水应做到应收尽收，排水管网更加完善，污水处理厂收集的污水不断增加，陆续将面临扩容的需求。部分污水处理厂因所在位置限制，周边无可征用扩容用地，厂内预留用地较少，而MBBR工艺在此条件下拥有一定的优势，可以减少占地甚至原位扩容，获得了较为广泛的运用[1]。

1 污水处理厂扩容前情况

某污水处理厂一期规模5万m³/d，二期规模2.5万m³/d，主要处理城区部分生活污水及工业园部分工业废水，设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准中的要求，主要水质指标如下表所示。

表1  设计进水、出水水质

污水主体处理工艺为预处理+AAO生物处理+深度处理工艺，处理工艺流程如下所示。

图1  工艺流程图

2 污水处理厂扩容需求

扩容前，污水处理厂平均日进水量为7.7万m3/d，已超过设计7.5万m3/d处理能力，长期处于超负荷运行状态。随着服务范围内人口的不断增加，生活污水产生量将不断增加，现状污水厂处理能力将不能满足要求，在此背景下，污水处理厂进行扩容显得尤为必要和紧迫。此次扩容拟新增2.5万m³/d，扩容后，整个污水处理厂规模达到10万m³/d。由于厂区周边无可征用扩容用地，因此扩容只能是原址扩容，但厂内预留扩容用地较少，无法按照原工艺进行扩容，需充分利用已有建构筑物。经过多方论证，采用MBBR工艺无需新建生物池，而且操作、管理及维护也较简单，符合此次扩容需求[2]。

3主要工艺设计方案

3.1 预处理工艺

粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池土建规模均已按10万m3/d建设，此次扩建仅需进行扩容设备安装，并对一些已有缺陷进行修复，无新增构筑物用地。

3.2 生物处理工艺

通过对一期、二期生物池的考察，因二期建设时间短，构筑物较新，且工艺参数设计更为合理，因此选择在二期2.5万m3/d的生物池好氧区进行填充MBBR填料，改造为泥膜混合的MBBR工艺[3]，兼具活性污泥法和生物膜法特点，大大提高生物量，经过MBBR工艺改造后，二期生物池2.5万m3/d规模可原位扩容至5万m3/d。

主要设计参数：1座构筑物，平面尺寸65.6m×60.0m，池内水深6.0m，池体总高7.0m。设计流量5万m3/d，污泥负荷0.14kgBOD5/kgMLSS·d，容积负荷0.57kgBOD5/m3·d，污泥浓度3000~4000mg/L，MBBR填料区为8000~12000mg/L，好氧区有效膜面积1.97×106m2，采用HDPE材质的填料，有效比表面积≥800m2/m3，同时设置1套进出水拦截系统，防止填料流失。生物池有效容积17970m3，其中预缺氧区容积592m3，停留时间0.28h；厌氧区容积1771m3，停留时间0.85h；缺氧区容积5644m3，停留时间2.71h；好氧区容积9963m3，停留时间4.64h；单池总停留时间8.47 h。

预缺氧区、厌氧区保留原来6台∅580高速潜水搅拌器，N=3.7kW；缺氧区内新增设4台∅400潜水推进器，r=960rpm，N=2.3kW；好氧区新增移动式生物膜区域，采用微孔曝气器，拆除原有6套曝气链（共9套）。混合液最大内回流比为200%，采用潜水轴流泵，设3台，单台Q=2083m3/h，H=3.0m，N=30.0kW，变频调速。

3.3 二沉池

经过复核，二沉池若不进行土建扩容，表面负荷将不满足规范要求，因此需新建一个2.5万m3/d的二沉池。新建一座平流式二沉池，平面尺寸53.40×26.45×4.70m，地上2.05m，地下2.65m。最大流量时表面负荷1.03m3/m2·h，平均流量时表面负荷0.79m3/m2·h，有效水深4.0m。

3.4 深度处理

污水处理厂采用“高效沉淀池+气水反冲洗滤池+消毒”工艺，出水效果良好，能稳定达到一级A标准，并且土建和设备均已按照10万m3/d处理规模进行建设和配置。本次扩容工程将利旧深度处理系统。

4运行效果

2023年1月1日至2023年12月31日，该污水处理厂日均处理11.2万m3/d，比扩容后的设计规模还要大，在进水量超负荷的情况下，污水处理厂全年保持平稳运行，出水稳定达到一级A标准，体现出MBBR工艺的可行性和稳定性。相关数据见下表所示。

表2  污水处理厂2023年实际进水、出水水质

5 结语

污水处理厂通过采用MBBR工艺在生化池进行原位扩容，处理规模由7.5万m3/d扩容至10万m3/d，解决了扩容体量大、可用土地少的难题，扩容之后，污水处理厂稳定运行，在进水超负荷情况下，出水水质依旧能够稳定达到一级A标准，体现出MBBR工艺可行性和稳定性，可为相关污水处理厂扩容提供一定的借鉴。

参考文献

[1]卢德强,张喜宝,张家鸣等.MBBR工艺在城市污水处理厂提标改造中的应用分析[J].环境工程,2023,41(S1):23-26.

[2]陈小燕.MBBR及A~2/0五段法用于污水处理厂提标扩建[J].中国给水排水,2017,33(12):59-62.DOI:10.19853/j.zgjsps.1000-4602.2017.12.012.

[3]杨平,徐康康,周家中等.MBBR+磁混凝用于A~2/O微曝氧化沟污水厂提标扩容[J].中国给水排水,2023,39(10):67-74.DOI:10.19853/j.zgjsps.1000-4602.2023.10.010.