城市地铁项目首座MBR生活污水处理系统的应用

宋龙 成静

摘要：城市环保建设中，污水污泥的排放，严重影响了建设环境、生态社会的进程，因此城市污水污泥的处理已经成为人们迫切需要解决的问题。城市地铁项目生活区污水处理，普遍采用传统的三级沉淀，排放至污水管网的施工方法，水质远不能达到回收利用标准。

Abstract： In urban environmental protection construction， the discharge of sewage sludge has seriously affected the process of construction environment and ecological society. Therefore， the treatment of urban sewage sludge has become an urgent problem for people to solve. The sewage treatment in the urban subway project living area generally adopts the traditional three-stage sedimentation and discharge to the sewage pipe network， and the water quality is far from meeting the recycling standard.

关键词：城市地铁项目生活区;MBR污水处理工艺;回收利用

Key words： urban metro project living area;MBR wastewater treatment process;recycling

中图分类号：U231+.3                                    文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）02-0214-03

0  引言

城市地铁项目大部分站点地处于闹市区，且离市政污水管网水平距离较远，管路连接开挖面积较大，投资较高，协调工作量繁琐，工期拖后较长，给与施工单位极大阻力。

生活污水主要来自洗涤污水、卫生间污水及食堂污水。城市地铁项目生活区排水系统基本采用传统施工方法，即生活污水通过三级沉淀而后输送至市政污水管道管网系统。本文以深圳市地铁14号线为实例，引进了MBR污水处理系统，对地铁项目生活污水进行处理，回收利用，构建“智慧”工地，城市地铁项目污水处理应实现零排放、中水回用双重目标。

1  MBR污水处理系统配合生活设施工艺流程设计

深圳地铁14号线二工区布石区间风井位于石芽岭信义体育公园最西段，站地面积约为8430m2，三面环山，距离最近污水井水平距离约为167.66m，生活污水经三级沉淀溢流传统施工方式难以实现，公园内绿色环保要求较高，且地铁项目场地内生活污水排放应达到国家及地方排放标准，保护公园内周边环境及地下水，响应“智慧工地”的创建目标。

生活区位于场地内东侧，MBR污水处理系统设置在靠近生活区南侧位置，以便于处理出中水，用于道路喷洒及周边植被浇灌使用。

综合考虑施工最高峰时人员配置，管理人员16人，施工人员120人，即180人，按照深圳市年平均人均用水量标准，443升/人·日，即当天需要处理污水量为180*443=25740升=25.74T。因此选用设计处理量为30T/d的地铁施工项目生活区生活污水处理装置一套。

生活区污水、食堂废水汇流至三级沉淀池内，预埋2根？准159mm钢管（一备一用）至污水收集池内，污水收集池尺寸为2000*2000*2000mm，内置2台5.5kW污水提升泵，由污水提升泵将污水提升至厌氧池，污水在厌氧池中，进行反硝化处理，实现氮的进一步去除，然后污水进入MBR反应池。膜单元部分主要用于固液分离，MBR池中的污泥一部分排入污泥沉淀池，一部分回流入厌氧池，为缺氧段提供硝酸盐和亚硝酸盐，达到脱氮的目的。

MBR反应池出水通过设置抽吸泵进入清水池，投加消毒剂进行消毒杀死毒菌，并去除色度，各项水质指标达标后，清水池内水溢流至加工有机玻璃鱼缸中，多余中水下流至自制水箱中，增加一台3kW变频增压泵，对周边植被及路面定时冲洗。（图3、图4）

污泥收集到污泥池可定期通过市政的吸粪车抽吸外运，排泥周期约6个月到1年，具体根据现场运行情况确定。

2  MBR污水处理系统优势

①生活区污水经处理后的水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级（A）标准或中水回用水质要求，是目前城市地铁项目第一次应用此項技术。（COD<50mg/L;BOD5<10mg/L;SS<10mg/L;NH3-N<10mg/L;大肠杆菌数<3个/L）

②出水水质优质稳定。由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，可以直接作为非饮用市政杂用，如目前场地内文明施工。

③剩余污泥产量少。该工艺可以在高容积负荷下运行，由于MBR膜池内膜的截留，一次剩余污泥产量极低，降低了污泥处理费用。

④占地面积小，不受设置场合限制。生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，增量扩容方便，占地面积约为18m2（只有传统工艺的1/2）;该工艺流程简单、结构紧凑、不受设置场所限制，适合于任何场合。

⑤绿色施工。经MBR污水处理系统处理出来的水质达到中水标准，可用于周边植被浇灌及场地内文明施工。

⑥节能减排。设备总装机功率为5kW，运行功率为3kW，运行电费为：3kW*24h*1.0元/度电=72元/d;MBR设备过滤膜使用寿命与污水的水质和设备的日常运行和维护工作息息相关，一般情况下过滤膜的使用寿命为5年。

与常规处理方式对比情况如表1所示。

3  MBR污水处理系统核心技术

膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）简称MBR，是二十世纪末发展起来的新技术。它是膜分离技术和生物技术的有机结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的沉淀池和常规过滤单元，使水力停留时间（HRT）和泥龄（STR）完全分离。因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成8000-12000mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零，并可截留粪大肠菌等生物性污染物，处理后出水可直接回用。

核心元件：膜元件是膜分离过程的核心部件，它可以看成是两相之间一个具有透过选择性的屏障，或看作两相之间的界面。

膜元件表面由于空气的从下到上的冲刷，一是为降低膜表面凝胶层的厚度，缓解膜的污堵;二是造成气液两相错流挠动，在膜表面挠动作用下形成循环流。

4  MBR污水处理系统评价

城市地铁项目生活污水处理采用MBR污水处理工艺，一体化自动运行，占地面积小，能耗低，技术先进，操作维护方便。生活区污水经处理后的水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级（A）标准或中水回用水质要求，是目前城市地铁项目第一次应用此项技术。

5  结论

MBR污水处理系统通过对国内市场现有先进环保设备的引用，是目前城市在建地铁项目第一次应用此项生活污水处理技术，改善了地铁项目生活环境，真正做到了生活污水“零排放、零污染”，确保生活污水不落地，循环利用，实现节能、环保的目标，达到了“环境与人类共存，资源开发与环境保护相协调”的理念。

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