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生態(tài)環(huán)境保護實用技術
2022-10
技術名稱：農村污水泥膜耦合處理一體化設備
推薦單位：湖南省環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會
申報單位：湖南航天凱天水務有限公司
適用范圍：用于處理村鎮(zhèn)、別墅區(qū)、農家樂、客棧、園區(qū)等分散式或集中式生活污水。
技術簡介
1、技術原理
MFBR是移動床生物膜反應器(Moving Bed Biofilm Reactor)和固定床生物反應器(Fixing Bed Biofilm Reactor)的簡稱，該工藝設置了功能明晰的多級缺氧區(qū)、多級厭氧區(qū)、MFBR好氧區(qū)，兼具活性污泥法、傳統(tǒng)流化床、固定生物接觸氧化三者的優(yōu)點，運行穩(wěn)定可靠，抗沖擊負荷能力強，脫氮效果好，是一種經(jīng)濟高效的污水處理工藝。具有生化系統(tǒng)啟動快、脫氮除磷效果好、剩余活性污泥少、投資運行費用低的特點。
(1)污水污泥同步處理(剩余活性污泥少)
以RAAO+MFBR工藝為主的一體化設備在實現(xiàn)污水處理的同時，因設備內部結構的設置，極大延長了污泥停留時間，實現(xiàn)了有機污泥的大幅度減量，剩余活性污泥量明顯降低，有助于緩解污泥處置難題。
(2)同步脫氮(同步硝化反硝化)
由于活性污泥絮體尺寸或生物膜厚度的變化，使其可以形成表面DO高，內層DO低的濃度梯度，進而給同步硝化反硝化創(chuàng)造必要的條件，使硝化和反硝化在同一個反應器內同時發(fā)生成為可能。同步硝化反硝化可明顯減少反應時間和反應器的容積，提高氨氮和總氮的去除效果。
2、工藝路線
生活污水經(jīng)收集管網(wǎng)排入預收集污水調節(jié)池，池內安裝格柵，去除大顆粒的雜物。經(jīng)格柵處理后的污水在調節(jié)池內充分調節(jié)，穩(wěn)定水質后，經(jīng)提升泵提升至MFBR污水處理一體化設備中。污水在設備內依次經(jīng)過多級缺氧區(qū)、多級厭氧區(qū)﹑MFBR反應區(qū)(流化床反應區(qū)和固定床反應區(qū))及沉淀區(qū)，污水中污染物被微生物充分降解或與水分離。MFBR反應區(qū)的混合液進入沉淀區(qū)后和污泥一同通過氣提回流系統(tǒng)回流至缺氧區(qū)，固定床反應區(qū)出水流入沉淀區(qū)進行固液分離，沉淀池出水口設置有明渠式紫外消毒裝置，固液分離后的上清液經(jīng)紫外消毒后達標排放。污泥定期自動外排至污泥池，污泥池污泥采用吸糞車定期外運處理或用于農業(yè)生產。整套處理工藝設有應急系統(tǒng)，當進水水質不穩(wěn)定導致出水不達標時，污水通過管道排放至調節(jié)池儲存并調節(jié)水質，以確保污水達標后排放。
3、應用效果
運行穩(wěn)定，出水穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)一級A標準。
4、研發(fā)背景
農村污水處理市場空間巨大，未來投資建設如果按每戶1萬計算，將有1.6萬億投資建設的市場；運行費用按人均50L/d計算，每年約100億運行的費用；由此可見，農村生活污水處理的經(jīng)濟效率不容小覷。長期以來，我國污水處理事業(yè)的重心主要在城市污水的處理上，對于小型生活污水處理的技術儲備并沒有作好充分的準備。近年來，大部分村鎮(zhèn)污水處理項目盲目采用適用于城市市政污水的處理工藝，造成投資浪費、運行困難、處理費用高。根據(jù)我國村鎮(zhèn)污水的特點和現(xiàn)狀，高效、無動力或微動力、易管理的分散式污水處理設備將逐漸成為村鎮(zhèn)污水處理技術發(fā)展的主要方向之一。公司對分散式農村生活污水處理工藝進行研究探討，開發(fā)出MFBR(Moving fixed bioreactor)污水處理裝置，將固定床反應器、流化床反應區(qū)和生物接觸氧化相結合，提高設備脫氮除磷和去除SS的效率。
5、技術特點
當前市面上生產污水處理設備的企業(yè)眾多，但大都是套用市政污水處理工藝，對典型農村生活污水處理不太實用。農村經(jīng)濟落后、技術管理水平有限，一般應選擇技術成熟、運行管理簡單、投資和運行成本低廉的工藝。MFBR工藝主要針對低C/N比的農村生活污水進行研發(fā)，主要優(yōu)勢如下：
1)聚磷菌經(jīng)厭氧釋磷后直接進入好氧環(huán)境，可以更加充分利用其在厭氧條件下形成的吸磷動力，具有“饑餓效應”優(yōu)勢，以提高生物除磷效率；
2)缺氧區(qū)位于工藝的首端，反硝化優(yōu)先獲得碳源，加強了系統(tǒng)的脫氮能力，與A3/O-MBBR比，無需在前端增加預硝化區(qū)，節(jié)省了空間；
3)根據(jù)農村特點，設置單戶型和小集中式，應項目需要可選擇太陽能供電，利用微動力將污泥和混合液同步回流，流程簡捷且節(jié)能，易于推廣；
4)將MBBR填料與FBBR填料相結合，與已有的MBBR工藝相比，可解決出水中SS的問題；相較于膜生物反應器，既解決了出水SS的問題，也減少了成本，操作更簡單。
6、獲得獎勵榮譽情況
2019年度第二十六屆全國企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果二等獎
2019年度第二十屆湖南省企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果
2020年度長沙市生態(tài)環(huán)境技術創(chuàng)新獎
典型應用案例
1、案例名稱
松滋市鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠建設PPP項目——八寶鎮(zhèn)污水處理廠
八寶鎮(zhèn)污水處理廠站
2、案例簡介
項目處理對象：八寶鎮(zhèn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水
規(guī)模：500立方米/天
工程總承包單位名稱：航天凱天環(huán)保科技股份有限公司
設計單位名稱：湖南航天凱天水務有限公司
施工單位名稱：湖南航天凱天水務有限公司
運行單位名稱：松滋市航天凱天環(huán)保有限公司
案例建成后的運行模式：業(yè)主自運行
3、達到的標準或性能要求
經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水MFBR處理一體化設備的處理過后的出水能穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)一級A標準，直接排入附近水體環(huán)境中。
3、業(yè)主單位
松滋市航天凱天環(huán)保有限公司
4、投運時間
2020年3月4日
5、工藝流程
生活污水經(jīng)收集管網(wǎng)排入預收集污水調節(jié)池，池內安裝格柵，去除大顆粒的雜物。經(jīng)格柵處理后的污水在調節(jié)池內充分調節(jié)，穩(wěn)定水質后，經(jīng)提升泵提升至MFBR污水處理一體化設備中。污水在設備內依次經(jīng)過多級缺氧區(qū)、多級厭氧區(qū)﹑MFBR反應區(qū)(流化床反應區(qū)和固定床反應區(qū))及沉淀區(qū)，污水中污染物被微生物充分降解或與水分離。MFBR反應區(qū)的混合液進入沉淀區(qū)后，和污泥一同通過氣提回流系統(tǒng)回流至缺氧區(qū)，固定床反應區(qū)出水流入沉淀區(qū)進行固液分離，沉淀池出水口設置有明渠式紫外消毒裝置，固液分離后的上清液經(jīng)紫外消毒后達標排放。污泥定期自動外排至污泥池，污泥池污泥采用吸糞車定期外運處理或用于農業(yè)生產。整套處理工藝設有應急系統(tǒng)，當進水水質不穩(wěn)定導致出水不達標時，污水通過管道排放至調節(jié)池儲存并調節(jié)水質，以確保污水達標后排放。
6、運行情況
八寶鎮(zhèn)污水處理運行情況穩(wěn)定，出水水質穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準，運行至今未發(fā)生過安全事故。廠站生活垃圾和格柵渣產生量分別為0.548噸/天和0.274噸/天，均由環(huán)衛(wèi)部門定期清運，統(tǒng)一處理。污泥產生量為6.0噸/天，就近轉移至其他廠站脫水后，由松滋市環(huán)境衛(wèi)生管理處進行填埋處理。在線監(jiān)測廢渣0.8噸/天，轉移至南海鎮(zhèn)污水處理廠危廢暫存后，交由有資質單位處理處置。
設備現(xiàn)場圖和出水水質
7、技術應用產生的碳減排效果
目前，我國污水處理率較高，但污水集中收集率普遍較低，提高污水集中收集處理率，實現(xiàn)低碳污水處理，是污水處理行業(yè)對我國實現(xiàn)“雙碳”目標的重要貢獻。村鎮(zhèn)污水處理MFBR一體化設備將硝化液回流和污泥回流合二為一，并采用氣提回流系統(tǒng)，節(jié)省了回流泵的投資和能耗，相較于傳統(tǒng)工藝，整套設備節(jié)省了50%的能耗。
歡迎生態(tài)環(huán)保企事業(yè)單位積極參與生態(tài)環(huán)境保護實用技術和示范工程推廣工作，相關要求詳見我會“實用技術示范工程”欄目。如您對歷年入選《生態(tài)環(huán)境保護實用技術和示范工程名錄》《環(huán)境技術進步獎》、生態(tài)環(huán)境部《國家先進污染防治技術目錄》等更多先進技術成果感興趣，可在我會首頁查詢中心“先進技術案例”欄目查詢。
實用技術指在一定時期內，同國家生態(tài)環(huán)境保護需求和經(jīng)濟發(fā)展水平相適應的先進適用生態(tài)環(huán)境保護技術，包括污染防治、碳減排、生態(tài)環(huán)境修復、資源綜合利用、環(huán)境監(jiān)測及智慧化環(huán)境監(jiān)控管理等領域的技術、裝備和材料。
示范工程指采用先進生態(tài)環(huán)境保護技術、裝備、材料或創(chuàng)新服務模式，具有示范推廣意義的工程，包括污染防治工程、生態(tài)修復工程、資源綜合利用工程、碳減排及生態(tài)環(huán)境綜合治理工程。
原標題：2022實用技術 |湖南航天凱天水務—農村污水泥膜耦合處理一體化設備
