水廠視界 | 三種膜工藝助力“五水共治”再提速

每一座水廠，都凝聚著幾代人的智慧和汗水，都是一城一地老百姓安居樂業(yè)的根本保障?！秲羲夹g(shù)》與國內(nèi)各大水司強強聯(lián)手，用科普與專業(yè)并重的視角探究各地標(biāo)桿性水廠的每一個角落，讓水廠在云端打開大門，展現(xiàn)別樣的風(fēng)采。

第一種膜——MBR膜，實現(xiàn)出水標(biāo)準(zhǔn)三級跳

福明凈化水廠，是寧波市城市排水有限公司下轄的第一座污水處理廠，也是寧波市第一座污水處理廠。該廠于1999年3月建成投運，處理規(guī)模10萬噸/日，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中二級標(biāo)準(zhǔn)。該廠的建成投運改寫了寧波市城市居民生活污水直排的歷史，標(biāo)志著寧波市污水處理事業(yè)的起步。隨著寧波市經(jīng)濟發(fā)展，城鎮(zhèn)化速度加快，國家二級出水標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無法滿足人民群眾對美好生活的需求。2019年8月，福明凈化水廠提標(biāo)改造工程中新建的MBR工藝投入試運行。

MBR為膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor）的簡稱，是把膜技術(shù)與污水處理中的生化反應(yīng)結(jié)合起來的一門新興技術(shù)，也稱作膜分離活性污泥法。膜生物反應(yīng)器采用了PVDF中空纖維膜，孔徑小于 0.1微米。MBR超濾膜可以有效的截停好氧生物池內(nèi)的活性污泥以及那些大分子的有機物，提高了生物處理的有機負(fù)荷，實現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時間（HRT）和污泥齡（SRT）的分離。同時也解決了傳統(tǒng)活性污泥法的沉淀部分對最大生物濃度的限制，反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度是一般活性污泥法的2~3倍（8000~10000mg/L），高濃度活性污泥也使得MBR工藝對水質(zhì)水量的變化適應(yīng)性和耐沖擊能力較強，從而達到了對污水進行深度凈化的效果。

自MBR工藝投入運行后，福明凈化水廠出水從國家二級標(biāo)準(zhǔn)躍至優(yōu)于地表類Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)及浙江省清潔排放標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)出水標(biāo)準(zhǔn)的三級跳。MBR工藝段出水還直接回用至凈化水廠附近內(nèi)河——陸家河作為景觀河道用水，每日回用2萬噸，不僅有效地削減了排入河道的污染物總量，從源頭上提升了寧波內(nèi)河水質(zhì)。該回用項目于2014年成功申報國家級科技示范工程項目，2016年底順利完成驗收，為寧波市再生水推廣應(yīng)用打開了新局面。

第二種膜——MBBR膜，實現(xiàn)不停產(chǎn)的提質(zhì)增效

新周凈化水廠一期于2010年7月建成，設(shè)計規(guī)模16萬噸/日，采用多模式AAO工藝，出水執(zhí)行國家一級B標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)寧波市“十三五”規(guī)劃對污水處理出水水質(zhì)要求，新周凈化水廠自2017年初開始，邊生產(chǎn)邊開展生反池MBBR工藝改造，當(dāng)年底完成并投入運行。改造后尾水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（2015年征求意見稿）的特別排放限值要求。

MBBR工藝作為近年來污水處理廠提標(biāo)改造升級工程中的主流工藝，其通過向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類，從而提高反應(yīng)器的處理效率。該工藝兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，每個載體內(nèi)外均具有不同的生物種類，內(nèi)部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養(yǎng)菌，每個載體皆可視為一個獨立的微型反應(yīng)器，反硝化反應(yīng)同時存在，從而提高了處理效果。

新周凈化水廠MBBR改造項目在原有AAO生物反應(yīng)池基礎(chǔ)上，于好氧段投加填料形成AAOAO+MBBR復(fù)合工藝，優(yōu)先保證缺氧反硝化池容，好氧區(qū)不足部分通過投加懸浮填料來補充。改造后，各項指標(biāo)去除情況良好，其中TN去除率達到65%左右，COD、BOD、NH3-N及TP的去除率均達到90%以上，該廠也成為省內(nèi)首家出水水質(zhì)全面達到準(zhǔn)IV類水標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠。該項目的成功實施，為大中型污水處理廠在不停產(chǎn)、不擴建的情況下，通過原位改造實現(xiàn)污染物的高效去除、為凈化水廠的提質(zhì)增效提供了成熟的經(jīng)驗參考。

第三種膜——“超濾+反滲透”，實現(xiàn)高品質(zhì)再生水

嵐山凈化水廠現(xiàn)已建成的一期、二期污水處理量共20萬噸/日，污水處理主體采用改良式A2O工藝，出水執(zhí)行國家一級A標(biāo)準(zhǔn)。因地處鎮(zhèn)海區(qū)石化經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)，再生水回用于工業(yè)企業(yè)成為了公司近年來再生水利用的重點方向。

嵐山凈化水廠再生水資源化利用優(yōu)化技改項目利用凈化水廠已達到一級A標(biāo)準(zhǔn)的尾水作為進水水源，經(jīng)浸沒式超濾+反滲透的“雙膜”系統(tǒng)處理后產(chǎn)生高品質(zhì)再生水33600噸/日，出廠水質(zhì)均達到國家《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》要求，最后通過水泵將再生水送至各用水點，實現(xiàn)分質(zhì)供水。

該項目浸沒式超濾系統(tǒng)其膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯（PVDF），膜孔徑為0.03μm，單簾膜面積45m2。反滲透系統(tǒng)段使用陶氏BW30FR-400/34寬流道抗污染苦咸水膜元件，共有8套反滲透系統(tǒng)主機，每套46支膜管，共有反滲透膜2208支，反滲透膜孔徑＜0.1nm，總回收率75%。整個“雙膜”車間的產(chǎn)水量為33600噸/天，相當(dāng)于一座小型水廠的產(chǎn)能。

浸沒式超濾膜可有效去除水中的顆粒狀物質(zhì)，提高水的感觀效果，還能有效去除細(xì)菌和病毒等在內(nèi)的微生物和膠體、大分子等微粒，顯著提高水質(zhì)；反滲透膜幾乎可以消除水中的各種鹽類，脫鹽率可達到99%，在水處理過程中不產(chǎn)生副產(chǎn)物，其再生水出水水質(zhì)遠優(yōu)于一般工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)，可滿足高品質(zhì)工業(yè)用水需求，廣泛應(yīng)用于高壓鍋爐用水、精密電子產(chǎn)品制造用水、生物制藥等領(lǐng)域。

該項目的建成投產(chǎn)，為周邊大型工業(yè)企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)工業(yè)水源，持續(xù)為工業(yè)企業(yè)“解渴”，開創(chuàng)了水資源循環(huán)利用的新局面。目前，該廠“雙膜”再生水已成功應(yīng)用于超臨界發(fā)電鍋爐用水，這在省內(nèi)尚無應(yīng)用先例，國內(nèi)也未見有關(guān)報道，這為緩解寧波水資源短缺和工業(yè)用水緊張再次開拓了一條新路。

近年來，寧波市城市排水有限公司始終以社會責(zé)任為最高準(zhǔn)則，在凈化水廠工藝探索、再生水利用及市場拓展等方面大膽創(chuàng)新，采用新工藝新技術(shù)，及時開展應(yīng)用后評估，全力出擊，滿足社會及人民群眾對水環(huán)境、水資源不斷提升的要求，為營造寧波的藍天碧水孜孜不倦地追求著。

寧波市城市排水有限公司簡介

寧波市城市排水有限公司于2002年11月正式成立，發(fā)展至今，該公司下轄福明、長豐、新周、嵐山及櫟社等凈化水廠5座，日污水處理能力95萬噸，承擔(dān)了寧波主城區(qū)70%的污水處理任務(wù)，總服務(wù)面積919平方公里。20年的發(fā)展壯大，寧波市城市排水有限公司以創(chuàng)新為本，不斷探索污水處理新工藝新技術(shù)，通過采用不同的膜工藝、膜處理技術(shù)，不但使凈化水廠出水水質(zhì)提高到優(yōu)于地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)及浙江省清潔排放標(biāo)準(zhǔn)，在再生水回用領(lǐng)域，每日可產(chǎn)生高品質(zhì)再生水5萬余噸供大型工業(yè)企業(yè)及河道環(huán)境治理使用，開創(chuàng)了水資源循環(huán)利用的新局面，為“五水共治”再提速提供極大助力。