MBR工艺在地埋式污水处理厂的应用

陈 翔 侯晓庆 贾海涛 张朋川

MBR工艺在地埋式污水处理厂的应用

陈 翔 侯晓庆 贾海涛 张朋川

目前，我国现有污水处理厂大多采用地上式传统活性污泥法工艺，地上式污水处理厂在改善城市生态环境、节约水资源、提高人们生活质量方面发挥了巨大的作用。由于其自身的特殊性，大多数地上式污水处理厂在净化污水的同时，又成为新的污染源，不仅影响了周边居民的正常生活，也在一定程度上制约了周边地区的经济发展，对商业、房地产业、服务业的影响尤其明显。另外，地上式污水处理厂占用大量宝贵的土地资源，由于受处理工艺的限制，很难与周围的环境协调。

污水处理厂选址问题一直是城市污水系统完善的瓶颈，特别是人口密集较为发达的大城市，其土地资源短缺及环境污染问题日益突出。对新建污水处理厂在占用空间、节约土地、环境影响以及与周边环境协调方面提出了更高的要求。

地埋式污水处理厂形式

地埋式污水处理厂即地下式污水处理厂，主体构筑物和设施均布置于地下。在总结国内外污水处理工程经验的基础上，我国也逐渐出现了地埋式污水处理工程。最初，地埋式污水处理工程主要应用于小规模水处理工程，以成套污水处理装置形式为主，主要用于居住小区、高级宾馆、医院、综合办公楼和各类公共建筑的生活污水处理。随着污水处理厂建设的创新应用和污水处理技术与施工水平的提高，地埋式污水处理厂也从小型成套设备逐步开始应用于大型城市污水处理工程。

根据施工形式不同，地埋式污水处理厂分为双层加盖半地下式、双层加盖全地下式和单层加盖全地下式。其中，中、小规模的地下式污水处理厂一般采用单层加盖的形式，规模从5～5000m3/d不等；对于全地下式和半地下式，都适用于大规模污水处理厂，全地下式污水处理厂顶部可以做成景观区，与生产区分开，感官上更能为群众接受；而半地下式污水处理厂顶底可以设置生产区，感官接受度偏弱。表1就三种形式的地埋式污水处理厂进行了对比。

表1 不同形式地埋式污水处理厂对比

地埋式污水处理应用优势分析

结合地上式与地下式污水处理厂各自优缺点，就社会、环境、经济效益和处理效果、施工难度、运行管理、投资成本以及运行成本方面作分析对比，如表2所示。

地埋式污水处理厂建设成本和运行成本均高于地上式污水处理厂，但从社会效益、环境效益、经济效益方面比较地埋式污水处理厂有其不可比拟的优势。在建设时应主要考虑以下3个因素：一是提标扩建需求迫切、位于主城区、土地资源紧张的较大规模新建或改扩建污水处理厂；二是严寒地区，季节变化易引起污水温差变化大；三是经济发达地区，城市生态环境和居民生活质量要求较高的城市。

MBR工艺地埋式污水处理工程中的适用性分析

MBR工艺作为一种新型膜处理工艺，其出水水质优良稳定、占地面积小、工艺流程短、设备集成化程度高、构筑物少且排布紧凑等特点，已经在众多研究中得到证明。近年，MBR工艺工程应用规模也在逐渐增加，研究表明，截至2014年我国MBR工艺应用规模已经超过450万m3/d。

图1 典型CAS与MBR工艺流程

表2 地上式与地埋式污水处理厂特点对比

表3 国内主要地埋式MBR污水厂

图1为典型传统工艺（a）和典型MBR工艺（b），由图1可以看出，相对于传统活性污泥工艺（CAS工艺），MBR工艺具有较短的流程、更短的水力停留时间，因此MBR工艺构筑物更少，构筑物的布置更为紧凑。从结构布置、施工难度和投资成本方面考虑，MBR工艺更适用于地埋式污水处理工程。

截至目前，地埋式污水处理厂在我国的应用已经初具规模，地埋式污水处理采用MBR工艺较多，国内主要地埋式MBR污水处理厂统计如表3所示。

国内地下污水处理厂建设规模增长趋势明显，MBR工艺由于其自身的优点，在地埋式污水处理厂应用中更具优势，其在地埋式污水处理厂中占比也越来越大。据统计，在建或已建成地埋式污水处理厂30多座，总设计处理规模约250万t/d，其中以MBR工艺为主的约占50%。

结 语

①我国城市的污水处理厂大都面临用地紧张、出水水质要求高、环保要求严的问题，地埋式MBR污水处理厂已逐步成为解决这些问题的一条新途径。

②地埋式污水处理厂存在施工难度大、投资高、运行难度大等缺点，但地埋式污水处理厂在社会、环境、经济等方面的影响以及由此引起的附属效应使得地埋式污水处理厂更具应用前景。

③MBR工艺由于其流程短、布局紧凑等优点，相比于布局复杂、构筑繁多的传统工艺更适用于地埋式污水处理厂；相对于传统工艺，MBR工艺应用于地埋式污水处理厂不仅减少了工程量，还降低了施工成本。

陈翔，侯晓庆，贾海涛，张朋川，北京碧水源科技股份有限公司）