生态环境保护实用技术
 

　　2022-10
 

　　技术名称：农村污水泥膜耦合处理一体化设备
 

　　推荐单位：湖南省环境保护产业协会
 

　　申报单位：湖南航天凯天水务有限公司
 

　　适用范围：用于处理村镇、别墅区、农家乐、客栈、园区等分散式或集中式生活污水。
 

　　技术简介
 

　　1、技术原理
 

　　MFBR是移动床生物膜反应器(Moving Bed Biofilm Reactor)和固定床生物反应器(Fixing Bed Biofilm Reactor)的简称，该工艺设置了功能明晰的多级缺氧区、多级厌氧区、MFBR好氧区，兼具活性污泥法、传统流化床、固定生物接触氧化三者的优点，运行稳定可靠，抗冲击负荷能力强，脱氮效果好，是一种经济高效的污水处理工艺。具有生化系统启动快、脱氮除磷效果好、剩余活性污泥少、投资运行费用低的特点。
 

　　(1)污水污泥同步处理(剩余活性污泥少)
 

　　以RAAO+MFBR工艺为主的一体化设备在实现污水处理的同时，因设备内部结构的设置，极大延长了污泥停留时间，实现了有机污泥的大幅度减量，剩余活性污泥量明显降低，有助于缓解污泥处置难题。
 

　　(2)同步脱氮(同步硝化反硝化)
 

　　由于活性污泥絮体尺寸或生物膜厚度的变化，使其可以形成表面DO高，内层DO低的浓度梯度，进而给同步硝化反硝化创造必要的条件，使硝化和反硝化在同一个反应器内同时发生成为可能。同步硝化反硝化可明显减少反应时间和反应器的容积，提高氨氮和总氮的去除效果。
 

　　2、工艺路线
 

　　生活污水经收集管网排入预收集污水调节池，池内安装格栅，去除大颗粒的杂物。经格栅处理后的污水在调节池内充分调节，稳定水质后，经提升泵提升至MFBR污水处理一体化设备中。污水在设备内依次经过多级缺氧区、多级厌氧区﹑MFBR反应区(流化床反应区和固定床反应区)及沉淀区，污水中污染物被微生物充分降解或与水分离。MFBR反应区的混合液进入沉淀区后和污泥一同通过气提回流系统回流至缺氧区，固定床反应区出水流入沉淀区进行固液分离，沉淀池出水口设置有明渠式紫外消毒装置，固液分离后的上清液经紫外消毒后达标排放。污泥定期自动外排至污泥池，污泥池污泥采用吸粪车定期外运处理或用于农业生产。整套处理工艺设有应急系统，当进水水质不稳定导致出水不达标时，污水通过管道排放至调节池储存并调节水质，以确保污水达标后排放。
 

　　3、应用效果
 

　　运行稳定，出水稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。
 

　　4、研发背景
 

　　农村污水处理市场空间巨大，未来投资建设如果按每户1万计算，将有1.6万亿投资建设的市场；运行费用按人均50L/d计算，每年约100亿运行的费用；由此可见，农村生活污水处理的经济效率不容小觑。长期以来，我国污水处理事业的重心主要在城市污水的处理上，对于小型生活污水处理的技术储备并没有作好充分的准备。近年来，大部分村镇污水处理项目盲目采用适用于城市市政污水的处理工艺，造成投资浪费、运行困难、处理费用高。根据我国村镇污水的特点和现状，高效、无动力或微动力、易管理的分散式污水处理设备将逐渐成为村镇污水处理技术发展的主要方向之一。公司对分散式农村生活污水处理工艺进行研究探讨，开发出MFBR(Moving fixed bioreactor)污水处理装置，将固定床反应器、流化床反应区和生物接触氧化相结合，提高设备脱氮除磷和去除SS的效率。
 

　　5、技术特点
 

　　当前市面上生产污水处理设备的企业众多，但大都是套用市政污水处理工艺，对典型农村生活污水处理不太实用。农村经济落后、技术管理水平有限，一般应选择技术成熟、运行管理简单、投资和运行成本低廉的工艺。MFBR工艺主要针对低C/N比的农村生活污水进行研发，主要优势如下：
 

　　1)聚磷菌经厌氧释磷后直接进入好氧环境，可以更加充分利用其在厌氧条件下形成的吸磷动力，具有“饥饿效应”优势，以提高生物除磷效率；
 

　　2)缺氧区位于工艺的首端，反硝化优先获得碳源，加强了系统的脱氮能力，与A3/O-MBBR比，无需在前端增加预硝化区，节省了空间；
 

　　3)根据农村特点，设置单户型和小集中式，应项目需要可选择太阳能供电，利用微动力将污泥和混合液同步回流，流程简捷且节能，易于推广；
 

　　4)将MBBR填料与FBBR填料相结合，与已有的MBBR工艺相比，可解决出水中SS的问题；相较于膜生物反应器，既解决了出水SS的问题，也减少了成本，操作更简单。
 

　　6、获得奖励荣誉情况
 

　　2019年度第二十六届全国企业管理现代化创新成果二等奖
 

　　2019年度第二十届湖南省企业管理现代化创新成果
 

　　2020年度长沙市生态环境技术创新奖
 

　　典型应用案例
 

　　1、案例名称
 

　　松滋市乡镇污水处理厂建设PPP项目——八宝镇污水处理厂
 

八宝镇污水处理厂站
 

　　2、案例简介
 

　　项目处理对象：八宝镇乡镇生活污水
 

　　规模：500立方米/天
 

　　工程总承包单位名称：航天凯天环保科技股份有限公司
 

　　设计单位名称：湖南航天凯天水务有限公司
 

　　施工单位名称：湖南航天凯天水务有限公司
 

　　运行单位名称：松滋市航天凯天环保有限公司
 

　　案例建成后的运行模式：业主自运行
 

　　3、达到的标准或性能要求
 

　　经乡镇污水MFBR处理一体化设备的处理过后的出水能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准，直接排入附近水体环境中。
 

　　3、业主单位
 

　　松滋市航天凯天环保有限公司
 

　　4、投运时间
 

　　2020年3月4日
 

　　5、工艺流程
 

　　生活污水经收集管网排入预收集污水调节池，池内安装格栅，去除大颗粒的杂物。经格栅处理后的污水在调节池内充分调节，稳定水质后，经提升泵提升至MFBR污水处理一体化设备中。污水在设备内依次经过多级缺氧区、多级厌氧区﹑MFBR反应区(流化床反应区和固定床反应区)及沉淀区，污水中污染物被微生物充分降解或与水分离。MFBR反应区的混合液进入沉淀区后，和污泥一同通过气提回流系统回流至缺氧区，固定床反应区出水流入沉淀区进行固液分离，沉淀池出水口设置有明渠式紫外消毒装置，固液分离后的上清液经紫外消毒后达标排放。污泥定期自动外排至污泥池，污泥池污泥采用吸粪车定期外运处理或用于农业生产。整套处理工艺设有应急系统，当进水水质不稳定导致出水不达标时，污水通过管道排放至调节池储存并调节水质，以确保污水达标后排放。
 

6、运行情况
 

　　八宝镇污水处理运行情况稳定，出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准，运行至今未发生过安全事故。厂站生活垃圾和格栅渣产生量分别为0.548吨/天和0.274吨/天，均由环卫部门定期清运，统一处理。污泥产生量为6.0吨/天，就近转移至其他厂站脱水后，由松滋市环境卫生管理处进行填埋处理。在线监测废渣0.8吨/天，转移至南海镇污水处理厂危废暂存后，交由有资质单位处理处置。
 

设备现场图和出水水质
 

　　7、技术应用产生的碳减排效果
 

　　目前，我国污水处理率较高，但污水集中收集率普遍较低，提高污水集中收集处理率，实现低碳污水处理，是污水处理行业对我国实现“双碳”目标的重要贡献。村镇污水处理MFBR一体化设备将硝化液回流和污泥回流合二为一，并采用气提回流系统，节省了回流泵的投资和能耗，相较于传统工艺，整套设备节省了50%的能耗。
 

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　　示范工程指采用先进生态环境保护技术、装备、材料或创新服务模式，具有示范推广意义的工程，包括污染防治工程、生态修复工程、资源综合利用工程、碳减排及生态环境综合治理工程。
 

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