根據對污水處理要求的分析,大興機場(chǎng)污水處理廠(chǎng)經(jīng)對比選,采用了生物處理與膜生物反應器(MBR)工藝相結合的新型水處理技術(shù),可有效去除污水中的污染物,處理后的出水可達到城市雜用、景觀(guān)環(huán)境用水要求。因此，文章就北京大興國際機場(chǎng)污水處理廠(chǎng)的污水處理工藝進(jìn)行了分析和探討。
1、引言
北京大興國際機場(chǎng)是國家“十二五”“十三五”規劃重點(diǎn)建設項目。作為國家重大標志性工程，大興機場(chǎng)全面貫徹新發(fā)展理念，將綠色機場(chǎng)建設作為打造“精品工程、樣板工程”的重要舉措，做好污水處理和水資源深度利用是大興機場(chǎng)綠色建設的重要內容之一。
2、 污水處理廠(chǎng)概況
2.1 建設規模
大興機場(chǎng)本期按2020年旅客吞吐量4500萬(wàn)人次估算平均日污水量約為1.65萬(wàn)m3/d，最高日最高時(shí)污水量為958m3/h（約合2.3萬(wàn)m3/d）；近期按2025年旅客吞吐量7200萬(wàn)人次估算平均日污水量約為2.4萬(wàn)m3/d，最高日最高時(shí)污水量為1417m3/h（約合3.4萬(wàn)m3/d）。考慮到大興機場(chǎng)周邊無(wú)市政污水處理廠(chǎng)，規劃在機場(chǎng)西北角自建一座污水處理廠(chǎng)，集中處理場(chǎng)內各區域的污水，處理后的出水水質(zhì)需達到再生水水質(zhì)標準，供場(chǎng)內再生水系統使用。
2.2 處理程度
大興機場(chǎng)污水處理廠(chǎng)設計進(jìn)水水質(zhì)綜合參考首都機場(chǎng)等類(lèi)似機場(chǎng)工程的實(shí)測水質(zhì)，按照環(huán)評報告批復要求，出水水質(zhì)須滿(mǎn)足北京市地標B標準，同時(shí)，應符合城市雜用及景觀(guān)環(huán)境用水要求以及冷卻塔補水、沖廁、車(chē)輛清洗等大興機場(chǎng)再生水利用的要求。從設計進(jìn)出水水質(zhì)對比分析來(lái)看，需要處理的主要為CODcr、BOD5、SS、NH3-N、TP 等，處理程度均超過(guò)95%。
3、污水處理工藝方案
3.1 工藝的功能要求
根據上述進(jìn)、出水水質(zhì)及處理程度要求，大興機場(chǎng)污水處理廠(chǎng)所選工藝應主要去除污水中的有機物、懸浮物以及氨氮，并同時(shí)具有除磷的功能。另外，產(chǎn)生的污泥也需要經(jīng)過(guò)適當地處理。
3.2 生物處理的可行性
生物法是常用的污水處理工藝。能否采用生物法進(jìn)行污水處理，主要取決于進(jìn)水水質(zhì)中可被微生物降解的有機物含量高低，判斷是否可同步去除水中有機物、氨氮和總磷，主要依賴(lài)于生物處理過(guò)程中微生物自身所需營(yíng)養是否能實(shí)現平衡。可通過(guò)以下幾個(gè)主要指標來(lái)進(jìn)行判斷。
3.2.1 BOD5/CODcr
BOD5和CODcr 是污水生物處理工程中常用的兩個(gè)水質(zhì)指標，用BOD5/COD 值評價(jià)污水的可生化性是廣泛采用的一種最為簡(jiǎn)易的方法。本工程進(jìn)水水質(zhì)BOD5/CODcr=0.5，可生化性好。
3.2.2 BOD5/TN
該指標是判斷生物脫氮適用性的主要指標。在不投加外來(lái)炭源條件下，污水中須有足夠的有機物才可保證反硝化的順利進(jìn)行。本工程BOD5/TN=5，污水中有足夠的炭源可供反硝化菌利用，所以適用生物法脫氮。
3.2.3 BOD5/TP
有機基質(zhì)的不同對除磷有影響，一般低分子易降解的有機物誘導磷釋放的能力較強，高分子難降解的有機物誘導磷釋放的能力較弱。本工程BOD5/TP=35.7，BOD5負荷較高，適用生物除磷工藝。
3.3 深度處理技術(shù)
深度處理的目的是實(shí)現水的循環(huán)再利用，傳統的強化二級生物處理技術(shù)方案是以除磷脫氮為重點(diǎn)。目前，隨著(zhù)微濾、反滲透、膜生物反應器等技術(shù)的發(fā)展，逐步形成與傳統生物處理技術(shù)相結合的方法，從而實(shí)現進(jìn)一步去除二級出水中的有機物，并達到殺菌、脫色、除味的功能。
4、處理工藝路線(xiàn)選擇
4.1 生物處理工藝路線(xiàn)
就本工程的處理規模、進(jìn)水水質(zhì)以及處理要求而言，其生化處理系統的選擇范圍應主要是活性污泥法這一類(lèi)較為常規且成熟的工藝。活性污泥法有多種處理工藝：氧化溝工藝、A2/O除磷脫氮工藝、SBR 工藝等是城市污水處理廠(chǎng)常用的工藝。隨著(zhù)工藝的發(fā)展和不斷改進(jìn)，形成了A2/O工藝、改良A2/O、倒置A2/O工藝、UCT工藝、改良UCT 工藝、ICEAS工藝、CAST工藝、ORBAL氧化溝工藝、CARROUSEL-2000氧化溝工藝等。根據進(jìn)出水水質(zhì)，本工程的主要功能為去除污水中的懸浮物、有機污染物和總氮、總磷，上述工藝多數都適用。
4.2 深度處理工藝路線(xiàn)
由于大小機場(chǎng)的出水水質(zhì)標準要求高，為滿(mǎn)足中水回用要求，還需進(jìn)行深度處理。污水再生利用常用的工藝有：混凝＋沉淀（澄清）＋過(guò)濾＋消毒工藝、微絮凝活性砂過(guò)濾＋消毒工藝、生物濾池＋過(guò)濾＋消毒工藝、膜過(guò)濾＋消毒工藝等。經(jīng)對比，本工程決定選用膜過(guò)濾＋消毒工藝。膜是一種具有特殊選擇性分離功能的無(wú)機或高分子材料，它能把流體分隔成不相通的兩個(gè)部分，使其中的一種或幾種物質(zhì)能透過(guò)，而將其它物質(zhì)分離出來(lái)，其對SS 和膠體類(lèi)物質(zhì)具有絕對分離作用，對于大分子有機物也有一定的分離作用。針對本工程出水水質(zhì)要求高的特點(diǎn)，膜處理工藝的處理效果要遠遠優(yōu)于其它再生水處理工藝，其出水的水質(zhì)高而且穩定。
4.3 處理工藝路線(xiàn)選擇
大興機場(chǎng)污水處理廠(chǎng)相對于城市集中污水處理廠(chǎng)來(lái)講，有以下特點(diǎn)：一是污水處理規模相對較??；二是出水水質(zhì)要求高；三是污水量晝夜有差距。為此，選擇的工藝路線(xiàn)應具有較強耐負荷變化沖擊的能力，同時(shí)，根據管理的需要，工藝需要具有較高的自動(dòng)化水平。參考首都機場(chǎng)目前的污水處理廠(chǎng)工藝以及實(shí)際運行狀況，集合大興機場(chǎng)特點(diǎn)，本次選用結合A2/O 工藝和膜過(guò)濾技術(shù)的MBR（膜生物反應器）工藝作為污水處理工藝。
污水處理廠(chǎng)工藝流程如圖1 所示。
膜生物反應器（MBR）是一種將膜分離技術(shù)與傳統污水生物處理工藝有機結合的新型高效污水處理與回用工藝。膜生物反應器主要由膜組件和膜生物反應器兩部分構成。由于膜的固液分離能力強，充分利用膜的強大的固液分離能力，生物反應器內的污泥濃度可以達到常規活性污泥法的2倍左右，生物處理系統和膜分離組件的有機組合，不僅提高了系統的出水水質(zhì)和運行的穩定程度，還延長(cháng)了難降解大分子物質(zhì)在生物反應器中的水力停留時(shí)間，提高了系統對難降解物質(zhì)的去除效果。同時(shí)，針對污泥，擬經(jīng)濃縮脫水后直接外運，除臭則采用生物過(guò)濾除臭法。
5、處理工藝特點(diǎn)分析
根據大興機場(chǎng)污水處理需求和進(jìn)出水質(zhì)特點(diǎn)，經(jīng)對比分析，采用了A2/O工藝和MBR 工藝，本工藝適合大興機場(chǎng)污水處理和可再生利用需要，相較于傳統工藝，具有以下優(yōu)點(diǎn)：可省去沉淀池及常規的深度處理設施；生物曝氣池中可維持很高的活性污泥濃度，從而縮小了曝氣池的容積，膜池取代沉淀池懸浮物與液體分離和顆粒濾料濾池的功能，占地面積較常規工藝大大縮??；脫氮效果好，有機物去除率高；固液分離率高、耐沖擊負荷；出水水質(zhì)高、穩定，對病原體有很好的去除效果；工藝流程自動(dòng)化程度高；模塊式安裝，建設速度快，達到了設計目標。（來(lái)源：《中小企業(yè)管理與科技》雜志，作者：雷然）
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