IBAF工艺技术在中水回用工程中的应用

张强 殷琪娜

1.枣庄市排水管理处，山东 枣庄 277100 2.薛城区城市供排水总公司，山东 枣庄 277000

IBAF工艺技术在中水回用工程中的应用

张强1殷琪娜2

1.枣庄市排水管理处，山东 枣庄 277100 2.薛城区城市供排水总公司，山东 枣庄 277000

利用固定化微生物曝气生物滤池（IBAF）对枣庄职业学院生活污水进行处理后回用，出水水质可达到《再生水回用于景观水体的水质标准》(CJ/T95-2000)，可用于校区的冲厕、绿化及景观用水补水等。使污水得以原位再利用，实现了节水减排的目标，满足可持续发展，是可再生能源利用示范工程，可供类似工程参考。

IBAF工艺；中水回用；节水减排?

1 工程概况

枣庄职业学院位于新城地处山地丘陵地带，规划占地850亩,一期工程占地521亩，建筑面积为24万平方米。预计在学院就读的学生可达1万余人，每天可产生污水约1000立方米。为减少支出，提高非传统水源的利用率，采用固定化微生物曝气生物滤池对污水进行处理，经过处理的水用于校区的冲厕、绿化及景观用水补水等，实现中水回用。

2 设计进出水质

本工程设计规模1200m3/d，出水水质达《再生水回用于景观水体的水质标准》(CJ/T95-2000)。对若干大专院校的污水取样测试，在多次实验平均值的基础上，结合其他院校已建成中水回用工程的数据，及有关规范，确定设计进、出水水质见表1：

表1 回用水工程设计进、出水水质

3 工艺选择与设计

综合考虑本工程的进水特点及处理规模与要求，经过技术经济比较与分析，确定采用固定化微生物曝气生物滤池（IBAF）工艺做为学校中水回用工程处理工艺。该工艺采用专用高效微生物、生物酶制剂以及生物活性分子载体固定化技术等高科技手段，通过选用具有针对性的高效微生物制剂和生物酶制剂组合，使传统意义上很难或不能为微生物降解的有机污染物得到了快速且较为完全的生物降解，并且改善寒冷气候时的运行，减轻意外事故及有毒物冲击影响。同时，将微生物和生物酶固定在特制专利载体上，使微生物的负载量比传统生物处理工艺提高了10～20倍，使微生物对污水中有机物的降解速度比传统方法提高了100倍，从而大大提高了处理速度和处理效果并有效避免了生物量的流失。由于专用载体采用弹性多孔物质，从而也克服了传统的卵石滤料易堵塞、需要反冲洗的缺点。

该工艺载体生物负载量最高可达18～60g/L，比表面积达3500000 m2/m3，污泥负荷为：0.4～0.45 kgBOD5/(kgMLSS.d)，曝气池污泥浓度（MLSS）2000mg/L,处理后出水根据需要可达国家一级排放标准或中水标准。同时，IBAF工艺具有高进水负荷下出水稳定的优点，可使装置容积大大减少，减少土地占用面积，降低工程造价。具体工艺流程见图1。

图1 工艺流程

3.1 水解酸化池：主要利用兼性菌群在低溶解氧条件下的生命活动将悬浮细小有机物水解使之溶于水，并将大分子复杂有机物转化为小分子简单有机物，在大幅度降低COD的同时为后续好氧生化处理创造有利条件,提高污水的可生化性。由于生活污水中诸如洗涤剂、沐浴露、油脂等物质的含量越来越高，因此，在好氧生化前加一级缺氧生化是必要的。池内装填高效立体生化填料以保持生物量，使废水与填料上的微生物充分接触，提高池体的利用率和生化去除率。

3.2 IBAF池：用于利用兼性及好氧微生物群落的生命活动将污水中大部分有机物转化为CO2和HO，同时完成生物脱氮除磷的过程。本生物滤池借鉴了国外先进的布水、布气机理，采用高选择性和高附着力生物载体，并使用高性能专用特种微生物制剂和生物酶，其去除效率和负荷量与传统生物滤池相比都有了大幅度的提高，同时，特制载体其本身具有某些特性，即：比表面积大、处于微流化状态、能够吸附磷等金属非金属离子等，虽然在曝气状态下，在载体内部仍然存在缺氧条件，形成外部好氧菌、内部兼性菌及厌氧菌以及原生动物后生动物等完整的微生物生态环境，能够在完成降解碳水化合物的同时完成生物脱氮固磷的全过程；同时污泥自身得到消化，剩余污泥量大幅度减少（实验证明：其剩余污泥量是普通生物滤池剩余污泥量的1/10）；实验证明固定化微生物－曝气生物滤池脱氮效果很好，氨氮去除率可达95%以上；随着生活水平的提高，无磷洗衣粉的使用应该较为普及，使得污水中P的含量相对较低，固定化微生物良好的固磷效果加上部分P随剩余污泥排走可保证出水总磷达到回用要求。由于悬浮式生物载体还具有高效的过滤功能，因此不但处理过程中没有异味而且出水COD和SS可一次性达到设计要求，长时间运行后池底会生成一定量的污泥，可用污泥回流泵回流至调节沉淀池。

3.3 消毒池：用于通入臭氧完成消毒过程，同时储存处理后的清水，便于回用。臭氧发生器以空气为原料，其消毒功能是现有常用消毒剂中杀菌效果最好的。使用臭氧消毒不但可以避免使用常用的二氧化氯消毒带来的对设备的腐蚀以及操作过程的复杂，更重要的是可以避免长期使用二氧化氯消毒在循环次数达到一定程度时引起的氯离子（含盐量）含量过高。清水消毒池中定期投加少量氯片保证回用水的余氯量，防止细菌再生。臭氧加氯片这样的组合既克服了二氧化氯消毒需使用强腐蚀性的盐酸和氯酸钠带来的运行管理上的不便，又克服了臭氧稳定性差不能持续消毒的缺点。

4 系统运行情况

本工程2009年5月份开始建成投产，经过2个月的调试运行，基本达到设计要求，各工段的处理效果见表2。

表2 各工段去除率分析

本系统由于载体本身的特性，部分污泥可自身消化，从而大大减少了剩余污泥排放量，节约了污泥处理费用。

5 建设投资及经济效益分析

工程总投资350.4万元，其中土建部分为101.90万元，工艺设备为241.5万元，其他部分为7万元；运行费用0.79元/m3，其中人工费为0.13元/m3、电费为0.66元/m3。按照枣庄市现行的自来水水价3.25元/m3计，扣去治水成本0.79元/m3，每吨中水可节省开支2.46元。按照每天1000立方的能力计算：每年（按300天）可创造效益＝（3.25～0.79）×1000×300＝73.8万元，四年半即可收回建设成本。

6 结语

采用新型（IBAF）工艺进行生活污水深度处理回用，出水可满足《再生水回用于景观水体的水质标准》(CJ/T95-2000)，回用于生活非饮用水以替代部分新水源，实现原位水的可持续供给，减少从环境中取用新鲜淡水量，解决了城市现实问题。

与其他传统工艺比较，新型（IBAF）工艺出水水质好且稳定，节省施工及运行费用，耐冲击负荷，去除有机物效率很高，同时还能够去除总氮和脱磷，出水氨氮可达到小于0.5mg/l的水平，占地面积小，可和其它传统工艺组合使用，避免了老厂因技术改造产生浪费。

[1]相会强，刘雪莲，闫洪山等.固定化微生物-曝气生物滤池工艺在废水处理中的应用.石家庄铁路职业技术学院学报，2005，9

[2]鲁剑，张勇，侯少沛等.固定化微生物-曝气生物滤池（IBAF）技术用于微污染水处理的实验研究.环境科学与管理, 2010,4

[3]郝晓地，邢会娟，仇付国等.提高“未来城市”可持续性的水与资源综合管理系统.中国给水排水，2011，1

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.007