3AMBR工艺在污水资源和城市水环境治理中的应用
来源：中国环保产业 阅读：3275 更新时间：2010-02-27 10:42北京碧水源科技股份有限公司是专业从事污水资源化膜生物反应器技术的设备制造、整体技术解决方案与技术服务的高科技公司，注册资本1.1亿元，是中国膜生物反应器技术大规模工业化应用的先行者。公司以膜生物反应器（MBR）为核心的污水资源化技术居国际领先水平，其技术和产品先后在奥运水环境、国家大剧院、太湖流域治理、南水北调水源保护等具有影响力工程中得到应用。自2002年以来，碧水源公司在北京市先后完成了数百项MBR污水处理工程。企业规模在近几年得到飞速发展，近三年业务收入以每年100%的速度迅猛增长，从2005年销售收入4000万元、净利润440万元，到2007年销售收入25000万元、净利润7056万元，成为了我国环保产业的龙头企业和世界MBR技术的领军企业。
3AMBR技术经过近五年的发展和完善，在北京、江苏、云南、河北、山东、湖南、广西等省市的重点水环境治理中都发挥了重要的作用。在农村小型污水处理、小城镇污水处理与回用工程、大型城市污水处理厂工程等得到实际应用。到目前为止，应用工程数量超过1000处，大型工程在10座以上，中小型工程近千处。
1 3AMBR技术特点及运行效果
强化除磷脱氮膜生物反应器工艺（3AMBR工艺，Anoxic Anaerobic Aerobic -MBR 工艺）是将膜生物反应器技术与传统的厌氧、缺氧、好氧工艺结合的新工艺，使MBR工艺的突出特点与生物除磷脱氮过程相互促进，使整个系统除磷脱氮和去除有机物的效率达到最大化效果。3AMBR技术典型工艺流程见下图。
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1.1 技术特点
（1）工艺技术特点
1）采用前置缺氧-厌氧-后缺氧-好氧流程及进水、回流配水技术，实现除磷脱氮效率同时提高；
2）充分提高膜反应池高浓度活性污泥，促进形成优势硝化菌群落，提高硝化效率，使氨氮去除彻底；
3）通过自动控制，优化膜生物反应器排泥时间，合理控制泥龄，提高系统内生长缓慢硝化菌、反硝化菌和其他专性生化菌的浓度，提高有机物和除磷脱氮的效果；
4）实现好氧排泥，避免磷的二次释放，提高磷去除率。
（2）设备技术特点
1）系统采用脉冲曝气技术，可提高氧气利用率，降低运行能耗；
2）系统采用均匀集水技术，结合负压集水系统，有效降低了膜污染；
3）系统采用循环型CIP清洗系统技术，可显著提高清洗效率，减少药剂使用量；
4）优化膜反应组器结构，可形成良好的膜池水力循环条件，进一步降低能耗。
1.2 运行效果
（1）除磷效果
对一般市政污水而言（TP<3mg/L），采用3AMBR工艺生物除磷后可实现国家一级A的磷要求标准（TP<0.5mg/L），如果辅以化学除磷，则可实现国家三类地表水的磷标准（TP<0.2mg/L），这对于控制水体富营养化，控制藻类爆发的关键因素磷的含量具有重大意义。
（2）脱氮效果
实际工程验证数据显示，3AMBR工艺系统的硝化作用可达到93％以上，比传统工艺大大提高（约20％），反硝化作用亦可实现70％以上，达到15mg/L，比传统工艺提高约20％。
2 3AMBR与传统工艺的对比
以6万m3/d规模为例与传统污水三级深度处理工艺进行经济性能比较，结果见下表。
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3 3AMBR工艺在北京市的推广应用
3AMBR工艺在北京市的水环境治理取得了显著成效，这要得益于北京市采取了切实可行的治水措施和新技术的推广应用。
（1）以污水资源化为指导方针，利用新技术加快城镇污水资源化工程设施建设，实施节能减排发展循环经济
北京市在规划建设14座大型污水处理厂。已经建成高碑店等9座污水处理厂，正在抓紧建设5座污水处理厂。同时，在郊区卫星城已建成14座中型污水处理厂。2006年全市处理污水9.62亿m3。其中：城八区污水处理率90%，处理污水7.8亿m3，郊区卫星城污水处理率70%，处理污水1.4亿m3。新建污水处理厂中，以再生水标准为目标的占大部分，到2007年，北京市采用技术先进的3AMBR工艺完成包括密云再生水厂、怀柔庙城再生水厂、平谷再生水厂、门头沟再生水厂、温榆河水质净化厂、北小河污水厂等在内的多座再生水厂建设。已建污水处理厂也正在逐步升级改造，再生水供应能力将进一步提高，再生水回用率将达到50%。
（2）点源治理和面源治理相结合，加大对河道排污口的治理力度
对于分散的面源污水排放物点，从2001年到2007年，北京建设小型污水处理（CWT）设施达1500多处，在污水口就地建设一些污水就地回用设施，就地净化，减少分散点源对河道自然净化能力的冲击，恢复生物多样性。有效控制了旅游餐饮点、农家乐、村庄、小型企事业单位等分散污染源对河流的污染。CWT在治理分散点源中发挥了重要作用。
（3）构筑生态修复、生态治理、生态保护三道防线
以水源保护和水源生态建设为中心，在郊区重要的水源地，构筑了生态修复、生态治理和生态保护三道防线，改变了过去传统上的治理模式，先后治理了300多条小流域，建设了300多处CWT污水处理设施，目前这些小流域在保护水源、保护城市河道水环境方面都起到了非常好的作用。所谓三道防线是在河流、湖泊、水库周围，以小流域为单位，构筑生态修复、生态治理和生态保护三道水质保护防线，防止河流污染。CWT小型智能化设备在三道防线建设中起到实现污水就地处理、就地回用，减少河流污染的作用。
4 3AMBR的典型应用工程介绍
4.1 密云再生水厂工程
密云是北京最重要的水源保护地，密云再生水厂的建成，解决了污水处理厂长期以来排放不达标的问题，解除了对水源八厂地下水资源的污染威胁，同时每年为密云县提供1600万吨再生水，大大改善了潮白河的水环境。密云再生水厂采用了当今世界上最先进的污水处理技术—MBR技术。是目前为止我国第一个规模最大的采用MBR技术的高品质再生水工程项目。密云再生水厂的建成，体现了我国MBR的应用规模、工艺先进性、再生水品质达到了国际领先水平，标志着我国的污水处理和资源化技术已经走在世界前列，为我国水污染防治和缓解水资源短缺带来了里程碑式的影响。
主要技术指标：设计规模：日产再生水4.5万吨；设计工艺：膜生物反应器（MBR）工艺；进水水质：生活污水和工业污水；设计出水水质：城市污水再生利用观赏性景观环境用水标准和一级A标准；再生水用途：潮白河道景观补充水；居民区冲厕、洗车、绿化；市政清洗用水；部分工业用水。
4.2 怀柔再生水厂工程
怀柔区是北京最重要的两个饮用水源保护地之一，怀柔污水处理厂建于2005年，原工艺为氧化沟工艺。由于处理出水排入潮白河，根据北京市排放标准的要求，应满足一级A标准。氧化沟工艺设计标准为二级排放标准，不能满足要求。2007年，北京市对其进行改造。在原日处理1.5万吨旧氧化沟设施的基础上进行增量提标。采用3AMBR技术进行改造，在原设施基础上改造成日处理3.5万吨的再生水厂，出水标准由一级B提高到一级A标准。
主要技术指标：设计规模：日产再生水3.5万吨；设计工艺：3AMBR工艺；进水水质：生活污水和工业污水；设计出水水质：城市污水再生利用观赏性景观环境用水标准和一级A标准；再生水用途：潮白河道景观补充水；居民区冲厕、洗车、绿化；市政清洗用水；部分工业用水。
4.3 引温济潮调水工程
引温济潮工程是北京市为顺义奥运水上运动中心周边水环境提供景观水的污水资源化工程。受纳水体为潮白河。由于水体上游为水源九厂水源地，东面相接奥运水上运动中心，西面为顺义新城，对工程的水质标准要求主要指标达到III类水标准（总氮要求为饮用水源标准）。到目前为止，是中国水质标准要求最高的污水资源化工程。工程采用3AMBR工艺，是目前世界上最大的MBR工程。
主要技术指标：设计规模：日产再生水10万吨；设计工艺：3AMBR工艺；进水水质：污染河道水；设计出水水质：地表水环境质量III类水标准；再生水用途：潮白河道景观补充水。
4.4 应用于分散污染源治理
CWT在北京市分散污染源治理中发挥了重要的作用，目前正在运行的设备有1500多处。
（1）北京怀柔官地村污水处理工程
工程实施地点基本情况：上官地村农户35户，106口人，旅游接待人数500人，村内生活污水通过污水管线收集到污水处理装置CWT，处理后出水达标排放或作为环境景观用水、灌溉用水和再生水使用。
工程处理规模：污水处理总量30吨/日；服务人数：47户，144口人，每年接待旅游人数1300人；设备规格：上官地：CWT-M-30，1套。
处理效果：出水水质达到再生杂用水标准（GB/T 18920-2002）、国家一级排放标准（GB 8978-1996），可用于农业灌溉、绿化和冲厕等。
运行费用：含折旧0.52元/吨水，不含折旧0.31元/吨水。
（2）北京怀柔甘涧峪民俗村污水治理工程
甘涧峪地处怀柔镇红螺山西侧，属于甘涧峪生态清洁小流域。甘涧峪居民共150人，对旧村进行改造，使用一套智能化小型生活污水处理系统，附近农户的生活污水通过管道汇集到这里后被集中处理。周围的地里建起了微喷灌设施，经过处理后的中水被重新利用，浇灌树木和花草。
工程处理规模：污水处理总量15吨/日；服务人数150人；每处理1吨水的费用为0.53元。
5 总结
膜生物反应器3AMBR工艺在城市生活污水处理行业中的成功使用，处理后出水水质达回用标准，在缓解我国城市水资源短缺和维护城市水环境清洁方面走出了新路子。
