MBR和BAF用于城市污水处理工艺的特性比较-第3页-undefined

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3.2.1有机物的去除

尽管试验阶段平均温度只有5℃，生化处理能力低，且进水水质变化很大(进水COD30～197mg˙L-1)，但2种工艺对有机物的去除均有良好的效果，COD的平均去除率分别可以达到75%、70%，BOD5的去除率分别为92%、78%。相比较而言，在本试验中，MBR对有机物处理效果和处理稳定性均优于BAF，MBR绝大多数天数的出水值在20mg˙L-1以下，同时去除率稳定在65%～80%。因此，MBR在低温及进水水质变化较大的情况下，仍有较好的污染物处理效果，表现出较强的抗冲击负荷能力。

3.2.2氮磷的去除

根据过去的研究，MBR和BAF对TP的去除效果较差。但本试验结果表明，2种工艺对TP均有一定的去除效果，而且平均去除率均高于80%，分析原因，可能是由于进水SS很高，大多数磷存在或者吸附与污泥固体中，水相中TP含量很低，而MBR和BAF对SS均具有良好的去除能力，因此两者对TP也有较好的去除。

在本试验中，MBR对NH4+-N的去除率明显高于BAF，MBR对NH4+-N的去除率稳定在90%～99%之间。而BAF对NH4+-N的去除效果不佳，可能是由于气温低，硝化细菌较难在滤料上生长，而在MBR反应器中更容易适应。

3.2.3悬浮固体的去除

MBR反应器具有良好的除浊能力。本试验所采用的超滤膜孔径很小(孔径0.02μm)，截留分子量较低(150000道尔顿)，在进水的SS相对较高(平均质量浓度约为34mg˙L-1)，而且相对不稳定(10～99mg˙L-1)的情况下，MBR出水SS接近于0。

BAF对SS的去除主要依靠滤料的过滤作用，相对超滤膜的截留作用，BAF对SS去除效果相对较差。

3.2.4MBR反应器中的膜污染

通常采用跨膜压差(Transmembranepressure，TMP)来表征膜污染的程度，污染物在膜表面的积累造成跨膜压差的增长。为了减缓膜污染，试验膜组件采用帘式结构，膜丝排布稀疏且膜丝松弛，保证膜丝可以自由运动，3组膜帘留有一定空间，膜帘放置距离保证膜丝之间有空间能相互摩擦碰撞，以实现在线机械清洗作用，膜组件下方设有穿孔曝气管，形成膜表面水气流的错流流速，错流方式也有助于减缓膜污染。

MBR运行期间对TMP进行了连续监测，结果表明，TMP的增长趋势较为缓和，在运行的40d中，平均日跨膜压差增长趋势为0.00032MPa˙d-1，膜抗污染程度较强。

4技术经济分析

4.1MBR

根据主要设计参数，MBR的处理水量为15m3˙d-1。污水主要处理费用主要为动力费(电费)和清洗时所消耗的药剂费用。

动力费：运行设备中，包括自吸出水泵，鼓风机的日常运行，同时考虑每季度反洗时所用的反洗泵，以及一些自控设备的日常电耗。估算MBR的日常电耗约为22kWh˙d-1，总电耗为1.467kWh˙m-3，计电费为0.55元˙kWh-1，电费为0.807元˙m-3。

药剂费：所消耗的药剂主要为次氯酸钠(计600元˙t-1)和氢氧化钠(计3000元˙t-1)。根据膜生产商的建议，每3个月进行1次在线清洗，每半年1次离线清洗。总药剂费为0.012元˙m-3。因此，MBR运行过程中，运行费用约为0.82元˙m-3。4.2BAF

根据设计参数，曝气生物滤池的处理污水量为20m3˙d-1。主要处理费用主要为日常运行的电费。

BAF的主要耗电设备为鼓风机同时考虑每季度反洗时所用的反洗泵(功率为1.5kW)，反洗鼓风机，污水厂运行中的潜污泵电耗，以及一些自控设备的日常电耗，计日常电耗为20kWh˙d-1，电价计为0.55元˙kWh-1，即BAF电费为0.55元˙m-3。由于BAF运行过程中不需要药剂清洗，因此药剂费用忽略。因此，BAF运行总费用即为运行电费，为0.55元˙m-3。由于中试试验处理量较小，因此在实际工程应用中，吨水处理费用会比本计算结果有一定程度的降低。

5结论

MBR和BAF工艺用于污水深度处理时，均有较高的污染物去除效果，相比而言，MBR工艺对污染物的去除效果优于BAF，对COD、BOD5、NH4+-N、TP和SS的去除率分别可以达到75%、92%、95%、90%、93%，且处理效果稳定，耐冲击负荷强。而BAF对COD、BOD5、NH4+-N、TP的去除率仅为70%、78%、29%和82%。

MBR工艺处理污水的运行费用略高于BAF工艺，且该工艺处理效果优良、出水稳定、占地面积少、维护管理方便，因此，在以污水回用为目的的实际工程中推荐采用MBR工艺。

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