JYZ全自动一体化膜生物处理装置在污水处理中的应用

(水利部建设管理与质量安全中心， 北京 100038)

JYZ全自动一体化膜生物处理装置在污水处理中的应用

陈东清

(水利部建设管理与质量安全中心， 北京 100038)

JYZ全自动一体化膜生物处理装置是一种新型的高效节能污水处理技术装置，尤其适用于远离城市没有管网的农村、风景区、水电站、泵站以及野外作业等地区产生各种污水的处理。本文介绍了其组成、原理、主要技术创新、工艺流程、技术指标，以及与传统的中水回用技术相比具有的优势 。

JYZ一体化膜生物处理装置； 污水处理； 应用

1 前 言

随着我国经济的高速发展，城市规模的不断扩大，以及工业化进程的加快，污水排放量也日益增加，水环境污染相当严重。保护生态环境、治理水体污染及促进水资源的有效利用已经越来越受到各方面的高度重视。2012年国务院发布实行关于最严格水资源管理制度的意见，没有经过处理达标的污水不允许随意排入沟渠、江河、湖泊，城市污水的处理得到了足够的重视。但是，很多污水远离城市未经污水处理厂处理，例如：远离城市的独立单位、新农村、风景旅游区、泵站、水电站、港口、船泊、高速公路休息站等，所产生的污水很多均直接排入沟渠、江河，对生态环境危害极大，水污染治理问题更为突出。由于地理位置相对偏僻，与城市污水处理厂距离较远，处理费用昂贵，因此，经济、高效、节能和简便易行的新型污水处理技术装置，即分散式污水处理与利用的技术思路是解决这些生活污水问题的最佳选择。JYZ全自动一体化膜生物处理装置是目前国内外技术先进、高效低能的新型环保设备，该装置具有能耗低、体积小、处理效果好、可操作性强、管理方便等特点，能够将污水彻底净化，使处理后的水直接排入江河，灌溉农田或回用，达到节约用水、提高水资源利用率的目的。

2 JYZ全自动一体化膜生物污水处理装置

2.1 JYZ装置的结构组成及原理

该装置由预处理系统、进水调配(均衡水流)系统、充氧系统、微菌膜装置和集水系统组成。其原理主要是采用悬挂于生物池内的特殊条形膜管及生长在膜管上的微菌生物滤膜进行点滴过滤污水，通过膜的渗透机理使污水得到净化，并且确保出水水质长期稳定，符合回用水的标准要求；通入空气确保条形膜新陈代谢有充足的氧源，具有反冲洗功能，当膜管出现堵塞现象时会自动反冲洗条形膜，确保膜管的使用效果和寿命。另外，可自动监测处理后出水的质量。

2.2 主要技术创新

a.微菌生物滤膜。该膜外形小巧、组合结实、附着性好、视比重较大、活性好、不易松散上浮，整体形成过滤膜层，起到消耗有机物的作用，还能截留水中颗粒状的悬浮性杂质。经生物反应器培养后的微菌生物膜在污水处理运行过程中不需要为生物菌添加养料，不需要调整pH值，不需添加化学成分，不会有因使用化学成分所产生的额外费用，也不会导致二次水污染问题。

b.均衡水流系统。该装置中设置聚丙烯固定条形膜，活动于条形膜的废水处于和空气均衡接触状态，并且水流在流动过程中通过特定设置的水质均衡堰，确保在相同运行方向各位置处的废水流速全部均衡一致。水流以上下蜿蜒方式流过整台生物反应器，以确保和生物菌最长时间的接触和最佳的生物处理效果，从而保证处理效果好，有机物去除彻底。

c.固定条形膜。在该装置中设置每组呈十字交叉的聚丙烯条形膜，活动于条形膜之间的废水处于和空气接触的状态，清理废水的生物菌及球状生物膜附着在作为母体的条形膜上快速繁衍。废水在垂直的条形膜之间不停地上下流动，以保证水流最大面积地接触到有生物菌附着的条形膜表面。设置条形膜的作用是：ⓐ使水均衡与生物膜接触，并且做到全方位、彻底均匀地接触；ⓑ改变水流方向，每隔一根条形膜中便装有一套通风系统，使废水在通风系统的吹动下向上流动，然后沿相邻的条形膜流向装置底部。水流以上下蜿蜒的方式流过整台生物反应器，从而确保和微生物菌最佳的接触效果。该固定条形膜的优点在于使污水均匀与生物膜接触，改变水流方向，增加处理流程长度，生物膜易新陈代谢不会堵塞，不需更换和强烈反冲洗。

d.逻辑控制软件技术。该装置采用PLC可编程序控制器组成智能化控制系统，对整个水处理运行过程进行监测和控制，不仅能提高生产效率、节约能源、降低能耗，而且可以通过便携式软件包选择系统的控制方式，对工艺参数进行修改和调整，处理系统设置事故报警装置，确保污水处理效果，使出水稳定均匀达标并回用于生活、生产、农田灌溉。

2.3 工艺流程

JYZ全自动一体化膜生物处理装置工艺流程图(见下图)展示了污水处理回用装置的过滤方式，其利用浸没漂悬式丝状膜对含泥污水进行过滤，实现水泥分离。一方面，膜截留了反应池中的微生物及悬浮物，通过膜的高效截留作用，使池中的活性污泥浓度大大增加，达到很高的水平，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，同时，可截留难于降解的大分子有机物，延长其在反应器中的停留时间，使之得到最大限度的降解；另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明，得到高质量的产水。漂悬式丝状膜的孔径为0.10μm，过滤后的活性污泥沉积在膜丝的表面，间隔地从单束膜元件底部进气、从膜元件产水侧进水进行水气反洗，从而恢复膜的过滤性能。底部可通过微孔管连续曝气，用于菌胶团进行生物反应，以分解该装置水槽内处理水中的有机物。

JYZ全自动一体化膜生物处理装置工艺流程图

2.4 主要技术指标

主要技术经济指标见表1，对各类污水的处理效果见表2。

表1 主要技术经济指标

注CODcr：化学需氧量； BOD5：生化需氧量； SS：悬浮物； NH3-N：氨氮

表2 对各类污水的处理效果

2.5 优势

与传统的中水回用技术相比，该装置具有如下优势：

a.在微滤膜过滤下，分离效果远优于传统沉淀池及砂滤等处理单元，出水水质良好稳定，悬浮物和浊度接近于零。

b.容积负荷高，停留时间短，占地面积小。处理单元内生物量可维持在较高浓度，使容积负荷大大提高；同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短。

c.反应池内MLSS浓度可达10000mg/L以上，耐负荷冲击能力强。

d.有利于硝化细菌的截留、生长和繁殖，系统的消化效率得以提高，A/O反应下具有高效脱氮的功能。

e.在生物自解下污泥量少，反应器在高容积负荷、低污泥负荷、高泥龄条件下运转，生活污水可以基本实现无剩余污泥排放，污泥处理费用低。

f.可实现自动化控制，便于管理，操作运行费用低。

g.微滤膜可拦除大部分细菌、病毒等微生物，减少消毒药剂添加。

h.膜分离大大提高了污水的大分子难降解的物质处理效率。

3 适用范围

该技术设备能够有效地对各类生活污水和工业污水进行处理，尤其适用于远离城市没有管网的农村、风景区、水电站、泵站、港口、高速公路休息站以及野外作业等地区产生的各种污水的处理。经过处理后的水质各项指标均能达到或超过国家生活杂用水水质标准，可全部用于灌溉、生产，或直接排入江湖，能够显著改善和修复生态环境和水资源环境，提高人居环境质量，促进经济可持续发展。

4 应用特点

JYZ全自动一体化膜生物污水处理装置为一体化结构，结构紧凑，具有效率高、耗能低、占地面积小、处理效果好、运行稳定、安装操作简单、管理方便、自动化程度高、没有二次污染、适用范围广等特点。对符合化学需氧量(CODcr)≤500mg/L、生化需氧量(BOD5)≤260mg/L、悬浮物(SS)≤500mg/L的各类工业及生活污水，经该装置处理后，能够一次性达到国家生活杂用水水质标准——《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920—2002)。

5 结 语

水是生命之源、生产之要、生态之基。解决污水问题、净化水环境、保证供水安全，是实现经济社会可持续发展、提高广大人民群众生活质量和健康水平的重要基础。污水的再生利用既有助于解决水污染问题、保护生态环境，又可以使污水得到有效利用、缓解水资源短缺的紧张状况，具有明显的经济效益、社会效益和生态效益。

与传统处理技术相比，JYZ全自动一体化膜生物处理装置具有诸多优点，其大规模工程推广应用是解决污水处理及其再生利用的一条良好途径。在未来的城市生活用水、工业废水、污水的处理中，尤其是在远离城市污水处理管网等地区的污水处理中，该技术装置将展现出良好的发展前景和市场潜力。

ApplicationofJYZFull-automaticIntegrationMembraneBiologicalTreatmentDeviceinSewageTreatment

CHEN Dong-qing

(ConstructionManagementandQualitySafetyCenter,MinistryofWaterResources,Beijing100038,China)

JYZ full-automatic integration membrane biological treatment device is a novel, efficient and energy-saving wastewater treatment technology device, which is especially applicable to treatment of various wastewater produced in countries, scenic area, hydroelectric plants, pump stations, field operations and other areas without pipe network far from urban areas. The composition, principles, main technical innovations, process flow and technical indicators of the device are introduced in the paper. Its advantages compared with traditional water reuse technology are also described.

JYZ integrated membrane biological treatment device; sewage treatment; application

TV53+9

A

1005-4774(2014)03-0081-03