膜生物反应器技术处理洗浴废水的工程应用
根据2000年《中国环境状况公报》公布，我国属于世界上l3个贫水国之一，随着可利用水资源的逐渐减少，生活污水和生活杂用水成了极具潜力的可利用水资源。对于回用水，以往工艺采用的传统生物处理与混凝、沉淀、过滤、吸附、消毒相结合的方法已不合时宜，而膜生物反应器组合工艺在水处理中的应用格外引人注意。天津大学中水回用示范项目，在学生公寓内安装了一套生产规模的生物接触氧化与膜生物反应器相结合的处理系统，于2002年7月开始运行至今，将洗浴废水处理后回用于冲厕。
1主要设计参数
(1)废水来源及水质：废水主要是天津大学第52和53学生公寓排放的洗浴废水，其水质水量比较稳定，污染程度较轻。
(2)设计参数：设计水量为120m3/d，废水水质及中水回用标准见表1。
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2工艺流程
生物接触氧化和膜生物反应器结合的中水处理工艺流程见图1。
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整个处理系统包括以下几个部分：
(1)进水系统。来水经格栅进入调节池，由潜污泵提升经毛发过滤器进入反应器。潜污泵的启停由反应器中的高低水位控制，当调节池的水位在超低水位时，自动关闭潜污泵。
(2)反应系统。反应器分为前后两部分，前部为生物接触氧化反应器，后部为膜生物反应器。
(3)出水系统。通过泵的抽吸或重力出水，由电磁阀控制出水时间，在正常情况下，采用间歇出水方式，出水12min，停止3min。当反应器的水位到达超低水位或中水池水位达到高水位时，反应器停止出水。
(4)送水系统。反应器的出水经加氯消毒后进人中水池，由变频泵送入管网用于冲厕。当中水池水位到达超低水位时，自来水自动进行补给使中水系统能正常工作。
3主要构筑物、设备及工艺参数
调节池：有效容积40m3；反应池：有效容积30m3，HRT为6h，气水比为40：1；加氯槽：有效容积0.8m3；中水池：有效容积40m3；变频供水泵：德国LO公司生产，聊U52-20-4-3，1用1备；鼓风机：SSR-100三叶罗茨鼓风机，1用1备；膜组件：外压式PP中空纤维膜。
4设计特点
(1)膜组件的截留作用可使反应器内保持较高的生物量，提高生物处理效率。同时膜生物反应器可以控制较长的SRT，使世代周期较长的硝化菌得以富集，使其具有脱氮的效果。当MLSS浓度较高时，在传统活性污泥法中将导致污泥膨胀，使处理效果变坏甚至失效。而膜生物反应器，不会出现污泥膨胀，并且不必考虑污泥的沉降性能。即使MLSS达到8000～15000mg/L，仍然可以正常运行，经膜分离的出水也可以得到较好的水质。
(2)将生物接触氧化池和膜生物反应池组合在一起，可提高整个处理设施的耐冲击负荷，使其更能适应不同时段的水质水量变化。前部的生物接触氧化降低了膜生物反应器的负荷，相应延长了膜的清洗周期。
(3)反应器的两部分都装有曝气系统，分别采用微孔曝气和散流曝气，微孔曝气使接触氧化能有足够的溶解氧供给，而散流曝气则可提供膜生物反应器良好的水力条件，加剧了膜周围水体的循环和空气对膜面的剪切作用，能使膜系统长期正常稳定运行。
(4)膜组件提高反应器内的污泥浓度和容积负荷，减小了生物反应器的体积，同时取代了二沉池且无需污泥回流系统，设备紧凑。由于反应器设在室内，不存在生物反应的温度限制。
(5)整个工艺采用PLC自动控制系统，便于运行管理。
5处理效果
(1)对SS的去除情况。试验表明，大多数情况下膜生物反应器的出水SS接近0，只有当废水SS较高时，才有少量微小的颗粒透过膜。因此，工艺对SS
的去除是非常有效的，实验数据见表2。
(2)对有机物的去除情况。试验阶段，原水水质变化较大，COD在141.12～343.44mg/L，经膜生物反应器处理后的出水COD都<50mg/L，达到城市杂用水水质标准，实验数据见表2。
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(3)对氨氮的去除情况。尽管试验期间气温较低，但是当进水氨氮为l0-15mg/L时，出水氨氮为5～7mg/L，优于国家杂用水标准，试验结果说明，该工艺对氨氮有一定的去除效果。
6 技经指标及处理成本
技经指标：(1)占地面积30m2(含储药间)；(2)水回用率>95%；(3)鼓风机功率5.5kW，潜污泵功率1.1kW，变频供水泵功率3.0kW。
处理费用估算：(1)定员3人，工资l3元(d•人)，人工费为0.33元/m；(2)次氯酸钠投加质量浓度为10叫，药剂价格8元/kg，则药剂费为0.08元/m3；(3)按0.5元/(kW.h)计，则电耗为0.96元/m。由此算得，处理费用为1.44元/m3(不含折旧)。
7 结论
(1)针对洗浴废水的水质，采用生物接触氧化和膜生物反应器相结合的处理工艺，可使出水达到并优于《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》
(GB/T1892-2002)。
(2)生物接触氧化和膜生物反应器的组合工艺，耐冲击负荷强，适应性广。
(3)用膜组件代替沉淀池实现泥水分离，使反应池内充氧条件好，单位容积微生物量大，具有容积负荷高、不会出现污泥膨胀、出水稳定、占地面积少以及维护管理方便等优点。
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