冯志巧
一、引言
随着城市规模的不断扩大，城市用水量和污水排放量不断增加，城市水资源供应日趋紧缺、污染日趋加重，严重地制约了社会经济的发展。因此，在提高公民节水意识、大力推广节水技术的同时，多途径开发废水资源化技术已迫在眉睫。中水回用具有开源、节流、减污、保护环境等多重功效，是实现废水资源化的有效途径之一。《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)要求，规划人口在3万人以上或中水回用量在750立方米/日以上的新建住宅小区，必须配套建设中水设施。北京等城市建筑中水已经普及，但石家庄的建筑中水应用工作处于起步阶段。本文介绍了应用序批式膜生物反应器工艺处理住宅小区生活污水并实现中水回用工程举例。
二、工程概况
1.原水来源及中水用途。原水来源为某住宅小区的沐浴、盥洗、厨房所排的生活污水。中水用途主要用于小区绿化和喷洒道路等。
2.设计参数。
(1)设计处理水量：120m3/d。
(2)设计进水水质：pH7.6；COD300mg/L；BOD5180mg/L；SS150mg/L，氨氮20mg/L。
(3)设计出水水质：处理后出水水质满足《城市污水再利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准要求，即pH6.0～9.0，COD≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，SS≤10mg/L，氨氮≤10mg/L。
三、工艺流程及主要构筑物
1.处理工艺流程。膜生物反应器(membranebioreactor，MBR)工艺是高效膜分离技术及生物处理技术组合而成的废水生物处理新工艺，是一种高效的水净化再生技术。采用膜分离系统代替普通活性污泥法中的二沉池，进行固液分离，有效地达到了泥水分离的目的。应用膜生物反应器工艺处理生活污水，其优点突出体现在：对生活污水中的悬浮物、浊度、细菌和病毒去除率高，可使反应器维持在高浓度活性污泥状态下进行，污泥龄长、污泥产生量小，出水水质良好且稳定，可直接回用，运行管理简单等。为了确保出水氨氮达标，本工程采用SBR工艺和传统膜生物反应器相结合的新工艺，即序批式膜生物反应器工艺对生活污水进行处理，其工艺流程如图1所示。
2.主要建筑物。
(1)格栅井。为截留大块的漂浮物和悬浮物，设格栅井1座，有效容积10m3，钢筋混凝土结构；内设1座机械细格栅。
(2)调节池。为减少原水水量和水质波动对处理系统的影响，设调节池1座，有效容积为50m3，水力停留时间为10h，钢筋混凝土结构。池内设有液位控制器，并安装曝气装置，对废水进行预曝气，避免恶臭气体产生。
(3)序批式膜生物反应器。序批式膜生物反应器采用SBR工艺和传统膜生物反应器相结合的工艺，即膜生物反应器按照SBR工艺的运行方式进行运行，6h一个周期运行。反应器有效容积40m3，水力停留时间HRT为8h，钢筋混凝土结构。反应器采用微孔曝气软管曝气，鼓风机供气。采用中空纤维帘式膜组件，置于反应器内，出水泵负压抽吸排水。反应器运行全部通过PLC自动控制，膜件清洗也通过自动反洗装置来完成。
(4)消毒装置。选用高效复合二氧化氯发生器，以氮酸钠和盐酸为原料现场制备二氧化氯，投加有效氯为8mg/L。
(5)清水池。作为中水回用贮池，有效容积为50m3，水力停留时间为10h，钢筋混凝土结构。
3.工艺特点。
(1)根据废水的排放规律和废水的产生量，自动化控制程度较高，运行管理方便。
(2)采用序批式膜生物反应器工艺，具有较高的有机污染物和氨氮去除负荷、良好的抗冲击负荷能力，出水水质可直接达到回用标准。
(3)工艺简单灵活，运行稳定可靠，运行费用低。
4.出水水质。采用该工艺处理后出水水质见表1，满足《城市污水再利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准要求。
四、效益分析
工程总投资为28.6万元，吨水投资2380元；年运行费用为2.94万元，吨水处理费用0.82元/吨废水，仅为当地自来水价(2.9元/吨)的1/3左右。按运行300天/年计，年可节约自来水3.6万吨，节约水费10.44万元。污水经处理后全部回用于小区绿化、喷洒地面等，一方面节约用水，另一方面减少污水排放3.6万吨/年，减少COD排放9.7吨/年、减少氨氮排放0.43吨/年，环境效益、社会效益和经济效益明显。
五、结论
1.采用序批式膜生物反应器工艺处理住宅小区生活污水，处理后各项污染指标均可达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》要求，直接回用作绿化、喷洒地面等用水，可充分节约水资源，减轻对环境的污染。
2.该处理工艺具有运行稳定，净化效率高，出水水质好，自动化程度高，运行成本低等特点，是生活小区中水回用的有效方法之一。
