全康環(huán)保:隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展及人口增長(cháng)，城市用地愈發(fā)緊張，集約的污水處理廠(chǎng)設計成為趨勢。目前，污水處理廠(chǎng)的核心處理工藝采用的傳統工藝，如AAO、氧化溝等，往往占地面積大，噸水用地指標偏高。MSBR工藝將SBR工藝與AAO工藝的優(yōu)點(diǎn)結合，生化反應速率高，脫氮除磷效果好、運行靈活、控制方便，在處理效率、占地及運行費用方面均優(yōu)于傳統工藝。MSBR工藝在國內首次應用于深圳鹽田污水處理廠(chǎng)，目前越來(lái)越多地應用于國內污水廠(chǎng)的建設和改造，為面臨高排放標準、低投資、有限用地的污水廠(chǎng)提供技術(shù)支持。

本期介紹的廣西南寧江南污水處理廠(chǎng)二期工程處理規模為24m3/d，是我國已投運的最大規模的MSBR污水處理廠(chǎng)。

一、項目概況

江南污水處理廠(chǎng)位于廣西省南寧市亭江路59號，占地面積623畝，目前已完成一、二期、三工程的建設，具備72萬(wàn)立方米/日的處理能力，是目前廣西規劃設計規模和已建規模最大的污水處理廠(chǎng)。該廠(chǎng)主要負責接納及處理相思湖流域、羅賴(lài)流域、西鄉塘流域、朝陽(yáng)溪二坑溪流域、江南沙井流域、五象新區西片區等流域的污水。

江南污水處理廠(chǎng)72萬(wàn)噸全局概念圖

二期工程設計污水處理能力為24萬(wàn)立方米/日，總投資3.17億元。二期于2008年設計完畢，2012年9月正式投產(chǎn)運行，采用先進(jìn)的改良型SBR工藝（改良型序批式活性污泥法）進(jìn)行生化二級處理，該工藝為各種優(yōu)勢微生物的生長(cháng)繁殖創(chuàng )造了最佳的環(huán)境條件和水力條件，使得有機物的降解、氨氮的硝化、反硝化，以及磷的釋放、吸收等生化過(guò)程保持高效反應狀態(tài)，有效地提高生化反應速率。

江南污水處理廠(chǎng)二期工程MSBR鳥(niǎo)瞰圖

二、設計進(jìn)出水水質(zhì)

江南污水處理廠(chǎng)二期工程設計規模為24萬(wàn)m3/d，變化系數為1.3，設計進(jìn)出水水質(zhì)如下表。

設計進(jìn)出水水質(zhì)

三、工藝流程及主體工藝

江南污水處理廠(chǎng)采用7格型MSBR工藝，單元1和單元7是SBR池，單元2是污泥濃縮池（泥水分離池），單元3是預缺氧池，單元4是厭氧池，單元5是缺氧池，單元6是主曝氣好氧池。項目工藝流程如圖所示。

MSBR工藝的流程實(shí)質(zhì)與傳統AAO工藝一樣，由于改良型SBR工藝強化了各反應區的功能，為各優(yōu)勢菌種創(chuàng )造了更優(yōu)越的環(huán)境和水力條件，因此具有良好的除磷脫氮效果；同時(shí)，改良型SBR工藝的厭氧區還可作為系統的厭氧酸化段，對進(jìn)水中的高分子難降解有機物起到厭氧水解作用，聚磷菌釋磷過(guò)程中釋放的能量，可供聚磷菌主動(dòng)吸收乙酸、H+、和e-、使之以PHB形式貯存在菌體內，從而促進(jìn)有機物的酸化過(guò)程，提高污水的可生化性和好氧過(guò)程的反應速率，厭氧、缺氧、好氧過(guò)程的交替進(jìn)行使厭氧區同時(shí)起到優(yōu)化選擇器的作用。

MSBR工藝主要具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

（1）從占地面積來(lái)看，MSBR工藝因為采用了集約型的一體化設計及深池型結構，不設單獨的二沉池和回流泵房，提高了土地的利用率。

（2）MSBR工藝是從連續運行的單元（即厭氧池或好氧池）進(jìn)水，而不是從SBR（旁邊的起沉淀作用的池子）進(jìn)水，這樣就將大部分好氧量從SBR池轉移到連續運行池中。由于SBR池中的曝氣及攪拌設備都不是連續運行的，將需氧量移到了主曝氣池即改善了設備的利用率。對生物除磷來(lái)說(shuō)，連續的厭氧池進(jìn)水可大大提高厭氧區BOD5及VFA（揮發(fā)性脂肪酸）的濃度，從而改善除磷效果。

主曝氣池

（3）由于所有的生化反應都與反應物的濃度有關(guān)，連續的厭氧池進(jìn)水加速了厭氧反應速率。厭氧后的污水進(jìn)入缺氧池及曝氣池，也即提高了缺氧區的反應速率以及曝氣區的BOD5降解速率和硝化反應速率，從而改善了系統的整體處理效應，使得出水水質(zhì)更好及系統的體積效率大大提高，即系統的F∶M值和容積負荷大大提高，從而縮小了系統的體積。

（4）MSBR工藝增加了低水頭、低能耗的回流設施，從表面上看是增加了設備量和運行能耗，但是從更深層次來(lái)看，增加的基建費用及能耗有限，而回流設施極大地改善了系統中各個(gè)單元內MLSS的均勻性，即增加了連續運行單元的MLSS濃度（特別是提高了硝化反應的反應速率）和減少了SBR池的MLSS濃度，這樣使得SBR池沉淀出水時(shí)的污泥層厚度大為降低，從而降低了出水中的懸浮物及由懸浮物帶出的有機物數量（在出現水量沖擊負荷時(shí)更為明顯）。

（5）MSBR工藝的SBR池在起始階段采用缺氧運行。缺氧運行能利用硝酸鹽作為氧源來(lái)進(jìn)行微生物的自身硝化反應，穩定了活性污泥及減少了污泥產(chǎn)量，同時(shí)也降低了需氧量及能耗。同時(shí)，交替運行抑制了絲狀菌的生存，缺氧運行也就改善了污泥的絮凝性能、沉降性能及濃縮性能，使得預沉淀區的污泥層更穩定，厚度也更小，進(jìn)一步保證了懸浮物不會(huì )被出水帶走。

（6）MSBR工藝的SBR池的水力條件經(jīng)過(guò)了專(zhuān)門(mén)的處理。中間的底部擋板避免了水力射流的影響，從而改善了水力運行狀態(tài)。在SBR池切換為沉淀池出水前的預沉淀過(guò)程中，在其下部形成了一個(gè)高濃度的污泥層。該池的進(jìn)水由SBR池的底部配水槽進(jìn)入，穿過(guò)污泥層，污泥層起著(zhù)接觸過(guò)濾的作用，也即在利用來(lái)自曝氣池混合液中的硝酸鹽作為氧源進(jìn)行污泥自身消化穩定的同時(shí)將進(jìn)水中的懸浮物濾除。更確切地說(shuō)，改良型SBR系統的SBR池在出水時(shí)起到的是濾池的作用而不是沉淀的作用，這與一般SBR池的工作原理有著(zhù)本質(zhì)的區別。

MSBR的主曝氣管道施工圖

（7）MSBR工藝采用空氣堰控制出水，空氣堰防止了曝氣期間的任何懸浮物進(jìn)入出水堰，從而有效地控制了出水懸浮物。初期放空還會(huì )增加進(jìn)水的流量負荷。

MSBR出水空氣堰

（8）MSBR工藝在回流污泥進(jìn)入厭氧池前增加了一個(gè)泥水分離池，這樣就減少了硝酸鹽進(jìn)入厭氧區機遇,減少了VFA（揮發(fā)性脂肪酸）因回流而造成稀釋?zhuān)黾恿藚捬鯀^的實(shí)際停留時(shí)間,從而可以提高除磷效果。

（9）MSBR工藝一體化模塊化設計，各單元均共壁構造，便于整體加蓋進(jìn)行尾氣脫臭處理。

綜上所述，MSBR工藝是由AAO系統與SBR系統串聯(lián)組成，并集合了AAO與SBR的優(yōu)勢，也符合采用盡可能節省占地工藝的原則。

四、MSBR工藝設計參數

以下為每組MSBR反應池技術(shù)參數（共4組）。平均設計流量：6萬(wàn)m3/d。有效容積：39064m3（長(cháng)94.35米、寬67.3米、水深6~8.2米）。運行周期：T＝6.0 h。平均MLSS濃度：3 500 mg/L（夏季）；4 000 mg/L（冬季）。水力停留時(shí)間：15.37 h。好氧泥齡：11.5 d?？偰帻g：15.6 d。污泥負荷：0.073 kg BOD5/（kg MLSS?d）。剩余污泥量：2 529 t/d，含固率1.5%干泥量：38 t/d需氣量：144萬(wàn)m3/d=1000m3/min

五、運行情況

江南污水處理廠(chǎng)二期處理工藝運行近十年以來(lái)MSBR工藝在低碳氮比污水條件下，能夠穩定削減各污染物，出水穩定達到一級B標準，經(jīng)過(guò)深度處理可穩定達到一級A標準。下表為2017年―2020年MSBR工藝生化池平均實(shí)際出水數據（TP為未進(jìn)行化學(xué)除磷數據）。