BFBR立体生态处理技术在市政污水处理厂改造工程中的应用

摘要：文章介绍了一种污水处理新技术BFBR立体生态处理技术在市政污水处理厂提标升级改造工程中的应用，该技术是一种提高市政污水处理厂出水水质和景观效果、解决恶臭污染周边环境的综合解决方案。工程实践监测数据结果表明，该工艺具有极优的脱氮效果，出水氨氮指标达到地表水Ⅲ类水质要求；该系统工程劳动强度和运行费用均较低。

关键词：BFBR；立体生态处理技术；市政污水处理厂；改造工程；氨氮；总氮 文献标识码：A

中图分类号：X799 文章编号：1009-2374（2017）10-0117-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.058

1 概述

目前城市污水污染已成为制约国家发展的重要因素之一，因此国家对污水处理厂的排放标准也愈发严格。越来越多的城市污水处理厂为响应国家节能减排号召，排放标准由原来的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中的一级B标准提升为一级A或者更高标准。

常规污水处理系统提标扩容改造工程以生物系统改造为核心，扩建生物处理池和二沉池，往往需要土建工程投资大、占地面积大，受到场地限制；新标准中有总氮和总磷指标，需要增加反硝化和化学除磷工段，这对污水系统提标改造工程增加了困难。

综合考虑投资及占地等因素，通过强化原有生化段功能来实现提标较为经济可行。通过在原有生化段增设立体生态填料，增加反应池污泥浓度，延长泥龄，改善曝气状况、精细自动化控制等手段来实现提标。

2 BFBR立体生态处理技术

2.1 BFBR立体生态处理技术的基本原理

BFBR立体生态处理技术主要应用于生活污水或类似的工业有机废水处理，生化处理系统由连续串联的6～7级生化反应器组成。在BFBR生化反应器内，通过工程技术措施（包括布设曝气系统、设置仿生生物膜填料、种植挺水植物、安装回流泵及搅拌机等），创造有利于微生物生长繁殖的适宜环境，加速微生物的新陈代谢，利用反应器内生长的大量微生物，氧化分解污水中的各种污染物，并将其转化为稳定的无机物，从而实现去除污水中有机污染物的目的。

2.2 BFBR生态处理技术的特点

2.2.1 充填创新开发的长效仿生生物膜立体填料，使反应器内生物量比其他工艺提高2～4倍，同时剩余污泥量少，污泥龄有效延长到40～50天。

2.2.2 实现污泥源头减量，产泥量仅为活性污泥法的40%～50%，降低污泥处置成本。

2.2.3 生物膜技术和植物技术耦合而成立体生态技术。

2.2.4 该工艺利用种植的挺水植物除臭，既改善景观效果，又可降低除臭系统的投资。

2.2.5 工程投资合理，占地面积较小。

2.2.6 自动化程度高，整个污水处理流程均采用PLC控制，且控制系统可通过联网，实现远程监控和指导。

3 工程实例

3.1 项目概况

河源城南生活污水处理厂主要收集处理城南片区的生活污水和部分工业废水，污水厂设计处理规模为3万m3/d，目前实际处理规模约为2.3万m3/d。

目前污水厂处理后出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准。为减少排入高埔河的污染负荷，保护东江原水水质，拟将污水厂出水水质提升至《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）地表Ⅲ类水质。

3.2 工程设计

3.2.1 设计处理规模。设计处理规模：3万吨/日。

3.2.2 设计进出水质。主要污染物经提标升级改造处理后需达到GB 3838-2002地表Ⅲ类水的要求，设计进出水质，具体数据见表1：

3.2.3 工艺流程。

3.2.4 处理过程及构筑物。

第一，处理过程的关键技术。（1）采用BFBR立体生态处理技术，实现有机物降解、硝化、反硝化过程的最佳组合配置，通过短程硝化，大大提高总氮去除效率；（2）反应过程中，鼓风机、回流泵根据在线运行控制参数实现智能变频控制，确保系统维持在最佳运行工况；（3）系统内精心筛选种植的喜氮、磷水生植物，可协同净化氮、磷等污染物。

3.3 工程实际运行情况

处理效果。项目于2013年9月开始改造施工，2015年6月通过了河源市环境保护局的竣工验收。

3.3.1 改造前后环境变化。通过引入生态工程，项目改造后污水厂整体环境得到大幅提升，污水厂宛如一生态公园。

3.3.2 出水水质情况。项目于2014年12月进入试运行阶段，运行一个月后，出水水质优于排放标准，达到设计目标。详见广东省环境监测中心第一个24小时周期的监测数据（单位mg/L）。

3.4 主要技术经济指标

3.4.1 主要技术经济指标。

第一，工程总投资。工程总投资4580万元，其中：工程费用3868万元，工程建设其他费用500万元，预备费212万元。

第二，占地面积。采用BFBR生态处理技术，工程占地增加450m2，全部在厂区内解决，无额外征地。

第三，實际运行成本。（1）电费：吨水电耗0.20～0.24kW·h，平均吨水电费0.17元/m3；（2）药剂费：吨水除磷药剂费0.03元、污泥脱水药剂费为0.036元，合计0.066元；（3）人工费：改造后原运营单位人员数量未改变，取改造前月总人工费56.4万元，折吨水人工费0.63元。

直接运行费用：不含工资及福利费用，合计直接运行费用为0.298元/m3；含工资及福利费用，合计直接运行费用为0.925元/m3。

3.4.2 环境效益分析。化学需氧量年削减66.2吨；总氮年削减量93.9吨；氨氮年削减量46.21吨；总磷年削减量11.39吨。

4 结语

（1）监测数据表明，BFBR生态处理技术用于处理生活污水，处理效果好，处理系统对五日生化需氧量、氨氮、总氮、总磷的去除效率分别超过99.1%、99.7%、84.3%、99.3%，出水水质达到GB 3838-2002地表Ⅲ类水的要求；（2）采用BFBR立体生态技术建成的处理厂，造型美观，内置生物除臭装置可有效消除恶臭二次污染，极大改善污水厂周边环境。

参考文献

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[2] 徐海江，韩恩山，等.MUCT工艺用于生活污水的除磷脱氮研究[J].工业水处理，2005，25（6）.

[3] 刘锴，何群彪，屈计宁.城市污水处理厂臭气问题分析与控制[J].上海环境科学，2003，（S2）.

作者简介：方雨（1983-），男，福建三明人，供职于深圳地大水务工程有限公司，研究方向：高效生物脱氮。

（责任编辑：王 波）