Bardenpho+MBR工艺用于污水处理厂的升级改造

改造后生物池和膜池均为两组，对称布置，其主要设计参数如下：

①膜格栅

设2组板式膜格栅，1用1备，栅条间隙为1mm，用于拦截污水中的纤维类杂物，避免对MBR工艺中微滤膜产生绕丝等，保护膜处理单元正常运行；膜格栅渠前后装有闸门以便检修；膜格栅拦截的栅渣经过溜槽进入螺旋压榨机，压实后送往栅渣箱。

②生物池

生物池设2组，第一段A2O生物池总停留时间为13.5h，其中厌氧池1.5h，缺氧池5.0h，好氧池7.0h，第二段缺氧池停留时间为2h，第二段好氧池（由膜池兼作）停留时间为1.8h。设计最大曝气量为232Nm3/min。一段缺氧区和二段缺氧区均设置外碳源投加点，可灵活投加外碳源，二段缺氧区设有曝气器，可切换为好氧池运行。

膜池污泥回流至生物池好氧段进水端，以充分利用污泥中的溶解氧，最大回流比为500%，好氧池混合液浓度为8.33g/L；好氧池混合液回流至缺氧池进水端，最大回流比为400%，缺氧池混合液浓度为6.67g/L；缺氧池混合液回流至厌氧池进水端，最大回流比为200%，厌氧池混合液浓度为4.44g/L。

厌氧池和缺氧池均为完全混合式，好氧池为推流形式，既能抗冲击负荷，又能保障污染物充分降解。厌氧池设置立式涡轮搅拌器2台，N=5.5kW；一段缺氧池设置8台潜水推进器，N=5.5kW；二段缺氧池设置4台潜水搅拌器，N=3.0kW。

③MBR膜池

MBR膜池设2组10廊道，每个廊道安装6个膜组器，预留2个备用空位，每个廊道进水设手电两用闸板闸，出水设手电两用调节堰门；采用 PVDF中空纤维带衬膜，设计通量为15～18L/(m2•h),平均产水量为834m3/（d·组）；设计最大污泥浓度为10g/L，膜吹扫风量为390nm3/min。

④MBR膜设备间

MBR膜设备间设有产水泵、清洗泵、剩余污泥泵、次氯酸钠等药剂制备投加设备、真空泵等辅助生产设备。

04工艺特点

①两段缺氧，强化脱氮

生物池采用Bardenpho工艺，第一段缺氧池利用原水中的碳源进行脱氮，第一好氧段硝化液回流比最高为400%，理论脱氮率达80%。当进水TN过高，或者出水标准提高时，第二段缺氧池可根据需要调节外碳源投加量，保证TN达标。

②前端进水，保障COD、NH3-N达标

为强化脱氮，多点进水的方式应用较多，比如多级AO工艺等。但是，出水水质标准进一步提高时，低温环境下硝化菌活性低，后端进水的COD也难以被充分降解，NH3-N和COD出水有超标的风险。为保障达标，本工程在生物池前端进水，第一段好氧区停留时间达到7h，保障了硝化菌的生长和COD的充分降解。

③用地节约，改造过程安全可靠

将SBR生物池改造成Bardenpho+MBR,通过提高生化系统微生物的数量、延长了微生物的有效工作时长来提高生物池效率，因此不需要新增构筑物。改造工程只在生物池内部构造隔墙，不破坏生物池主体结构，安全可靠。

④保留终沉池，强化化学除磷

生物除磷脱氮在泥龄、碳源等方面存在着矛盾，因此，出水要求达到一级A或更高时，需要进行化学除磷。如果在生化系统中投加PAC进行协同化学除磷，药剂投加量大，成本升高；同时，pH值是协同除磷需要考虑的一个重要因素，Dorea等的研究表明，当铝的投加量＞1mg／L时，就应该考虑pH值的变化对微生物呼吸作用的抑制。

因此，本工程保留了原SBR生物池后的终沉池，衔接在MBR出水后，可根据需要投加PAC，进行化学沉淀除磷，使出水水质进一步提高。

05实际运行状况

本工程于2017年建成投运，至今出水水质能够稳定达标。2018年实际运行水质见表2。可知，TP比设计进水偏高，其他指标与设计进水比较接近，出水能够稳定达到一级A标准。运行中，通过调整PAC和外碳源投加量，可进一步提升TN和TP的出水水质。

表2 2018年1月-12月进、出水水质mg/L

结语

在SBR工艺的提标改造工程中，将Bardenpho+MBR工艺应用于SBR生物池的改造，具备如下优点：

①MBR工艺生物池污泥浓度高，因此可不需要增加工程占地；

②改造工程可不破坏生物池主体结构，安全度高；

③Bardenpho工艺具有很强的脱氮能力，MBR工艺出水SS低，因此该工艺出水水质较好。

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