1概述
因经济的快速发展提高了用水量，也加重了水质污染，水资源短缺日益引起社会关注。水资源的合理配置及污水再生利用技术的发展逐渐成为社会各界解决水资源匮乏的一个有效途径。传统活性污泥法一直以来作为城市在污水处理中传统活性污泥法是一种常用方法，在各种规模的污水处理工程中应用较多，但也存在一些问题，无法同时实现脱氮除磷，出水不能达到稳定水质状态，需占用较大面积，也需要比较复杂的工艺流程。MBR用机结合生物处理与膜分离，代替二沉池实现分析固液的效果，不只是将二沉池难以截留的大分子有效地与生物池阻隔，进而使悬浮物提高去除率，并利用曝气使硝化效率得到提升。占地面积明显减少，工艺流程得到有效简化，操作复杂性降低。所以，将A2/O结合MBR的工艺，出水达到良好水质，不产生较多的污泥，在抗冲击负荷方面具有较强的能力，以及便于操作管理等优势。
2工艺分析
2.1水质。由于北方冬季漫长，最低温度达-30℃。自然条件不佳，而污水处理主要根据原水水质及要求使出水符合水质要求。
2.2工艺流程。结合原水水质实际，设计采用A2O+MBR工艺，采用的工艺流程主要是：原水通过粗格栅、中格栅将较大漂浮物去除，再由沉砂池、调节池，逐渐向细格栅提升后达到生物处理段，利用A2O+MBR实现良好的出水水质。因冬季气温相对较低，水温对微生物生长及其处理能力产生严重影响，因此在室内建设生物池与MBR反应池，一期工程达到每天2500立方米的处理量。
2.3工艺参数2.3.1A2O系统设计参数。为节省占地面积，A2O系统采用的水深较大，达到10.5米的有效深度。按照原水氮浓度，可在100~200%范围内调节好氧池至缺氧池污泥内回流比。依据磷浓度，好氧池至厌氧池可达到50~100%的回流比。控制缺氧池溶解氧低于1毫克/升，好氧池溶解氧保持在2~3毫克/升，两个池中的HRT都达到3~4小时。2.3.2MBR系统运行参数。膜池主要由抽吸、鼓风、清洗等系统组成，采用中空纤维式聚偏氟乙烯微滤膜作为膜组件，膜达到0.1微米的公称孔径，最大透膜压力300千帕，有效膜面积25平方米，每个膜池中的膜有5组（12个/组），共有240个。系统运行9分钟进行反冲洗一次，在跨膜压差超过45千帕时进行在线化学清洗，离线清洗每半年进行一次，膜池达到200~300%的总回流比。
3系统运行的影响指标
3.1MLSS变化。好氧池与膜池污泥浓度变化能够保持同步，但一直低于膜池，在运行半年过程中，污泥浓度有四个变化阶段。一是增长匀速期，为确保膜池中的污泥浓度较高，利用对排泥量的控制稳步增加污泥浓度，运行经两个多月达到稳定的10000毫克/升；二是稳定期，当膜池达到要求的污泥浓度时，保持一段时期的相对稳定状态；三是增长快速期，排泥量的减小迅速增长污泥浓度至较高值；四是衰退期，污泥浓度降低到某一定值。
3.2TMP变化。随着不断增长的运行时间，逐渐升高TMP。TMP在运行初期增加较快，随着不断提高的通量，TMP由于膜的截留吸附作用上升迅速；之后，TMP将在40~50千帕保持，此阶段通量降低明显，主要是由于膜的综合污染，膜堵塞是导致降低通量的一个重要因素。在低水温条件下，因低温使膜污染加剧，为确保通量状态相对稳定，TMP将再次不断提升；但在运行5个月后，温度回升并未降低TMP，而超过预设的60千帕最大值，迅速增至80千帕，说明膜污染十分严重，需及时实施离线化学清洗。
4组合工艺去除污染物的效果
4.1去除CODCr。在前两个月CODCr有时超过50毫克/升，然后不管进水CODCr波动方式如何，出水CODCr一直持续较低浓度，并随运行时间不断降低。表明对于有机物A2/O+MBR工艺的去除效果良好，且与进水水质和工况变化没有关系，膜分离对于去除CODCr发挥了重要作用。
4.2去除NH3—N。传统活性污泥法一般只有较短的污泥龄，针对寒冷区域，培养微生物难度较大，出水无法确保达标。但A2O+MBR工艺具有较低的剩余污泥量等优势，泥龄长，利于繁殖长周期的硝化细菌，进而使硝化效率不断提高。运行初期NH3—N去除率不高，主要是因低温且没有大量繁殖硝化细菌。但随系统运行趋势降低，运行一个月后，好氧池逐渐增高污泥浓度，培养硝化细菌条件转好时，NH3—N浓度降至很低，不受进水影响。
4.3去除TP。A2O+MBR工艺运行后，出水TP浓度一直保持很低，与进水TP浓度波动无关，说明A/O+MBR工艺去除磷效果优于传统方法。由于污泥增长具有限度，无法进一步提高除磷效果。在较小排泥量，增长污泥浓度过程中，明显影响磷的去除，而在衰退期，虽然进水具有较高的磷浓度，但出水水平较低，表明污泥龄对于去除磷具有重要作用。
5结束语
经实际运行可发现，A2O+MBR组合工艺达到优良的出水水质，系统稳定运行，符合回用水水质标准要求。污泥浓度在MBR池中约为8000毫克/升左右，HRT约为7—8小时的条件下，去除氨氮和总磷将达到最佳效果。培养硝化菌在系统运行初期，较大影响的因素是温度，在改善温度的情况下，将SRT控制在10天左右，可使NH3—N出水达到良好水质。绝对的固液分离由膜实现，出水为0，在池中可将所有生物量予以截留，利用膜池外回流，可将生物量补充到A2O系统中，得到SRT和MLSS较高，有利于增殖硝化菌，使污泥硝化能力明显提高。该工艺的不足之处主要是需要较高的运行费用，因MBR系统需要较大能耗，增加处理成本。但由于出水达到优良水质，符合回用水标准要求，可利用对其再生利用率的提高使运行成本明显降低。
作者：宋宇宁 单位：中国石油天然气股份有限公司哈尔滨石化分公司
