生态环境保护实用技术
2024-J-10
粉末活性炭膜生物反应器深度处理污水技术
申报单位
君集环境科技股份有限公司
推荐单位
湖北省环境保护产业协会
适用范围
适用于大型污水处理厂提标改造、工业园区废水深度处理等应用场景。
工艺路线
对于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标或B标尾水，采用粉末活性炭+膜生物反应器处理，向来水中投加一定浓度的粉末活性炭，进行充分混合，在CUF反应器膜池内逐步累积到30g/L~50g/L的高浓度炭浆，膜池内进行曝气使水与炭粉充分混合接触，粉末炭能有效吸附难生化降解的有机污染物，进一步降低COD、色度，且截留微生物也易附着在粉末炭孔中形成生物活性炭，兼具有活性炭吸附和微生物氧化分解有机物的联合功能，在好氧条件下发生硝化作用进一步降低氨氮浓度。炭水混合液通过浸没式超滤膜组件进行炭水分离，过滤后的出水达标排放或回用或继续深度处理，通过调整粉末活性炭的用量，出水COD可满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ~V类水标准要求。
技术特点
粉末活性炭+膜生物反应器（CUF）技术具有占地面积小、建设周期短、单位投资省、自动化程度高、安装工期短、出水水质稳定、不产泥、抗冲击负荷强等特点；在不新增固定资产投资的条件下，可通过调整活性炭投加量实现污水处理厂的进一步提标升级（一级B标准提升至一级A标准，或由一级A标准提升至地表Ⅲ类水标准）。
与国内外类似技术（产品）相比较，其优势如下：
1.本技术在现有排放标准的基础上，可实现稳定达标排放，在不新增固定资产投资的条件下，可通过调整粉末活性炭投加量实现污水处理厂的进一步提标升级；
2.与芬顿氧化、臭氧氧化、双膜工艺等深度处理工艺相比（吨水投资400-1500元），本技术的吨水投资仅为400-800元，吨水投资省；
3.与其他深度处理工艺相比，本技术工程量较少，以安装工程为主，施工较简单；
4.与其他深度处理工艺相比，本技术占地面积较小，以1000吨/日的规模为例，仅需40m2的占地空间，其他同类型的工艺占地面积约为50-100平方米；
5.与其他深度处理相比（吨水运行费用为0.5-2元甚至更高），本技术直接运行费用较低，吨水运行费用仅为0.3-1.5元；
6.通过自动给料机加炭，操作简单，自动化程度高，设备少，维修量较小，修理费低，设备利用率高。
以君集公司承担的武汉市汤逊湖污水处理厂1.5万t/d深度处理至地表水Ⅲ类生产性示范工程为例，2018年4月由武汉市水务局组织召开了成果鉴定会，鉴定结果为粉末活性炭+膜生物反应器（CUF）技术成果达到了国际领先水平。
应用效果
在大型污水处理厂提标改造过程中，采用粉末活性炭膜生物反应器（CUF）可有效去除COD、色度、悬浮物，同时可降低氨氮及吸附有机磷，增加水体溶解氧浓度，可将城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）中的一级B标准提升至一级A标准，并且能在不增加基础设施的条件下，仅通过调整粉末活性炭的用量，可使CUF出水COD主要关键指标达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）Ⅲ类水标准。
以出水满足地表Ⅲ标准为例，COD≤20mg/L；悬浮物≤10mg/L；氨氮≤1.0mg/L；总磷≤0.2mg/L；色度≤10倍。
二次污染及控制：（1）污水排放：本技术属于污水深度处理领域，不额外产生带来二次污染的废水。（2）噪声：主要噪声源有风机、水泵、曝气设备，根据项目工艺流程，动静分离，合理布局噪声源设施、厂区道路、绿化地的位置，利用噪声在空气中的传播衰减，减少噪声。（3）臭气：本项目为污水处理厂尾水的深度处理工程，未涉及生化系统，不产生臭气源。（4）污泥：本技术主要污泥为炭粉，粉末活性炭膜生物反应器内的废炭定期排放到污泥间进行脱水，根据业主需要，可进行炭粉再生回收利用，也可以与原有生化系统的污泥一并进行外运处置。
应用案例
潜江市污水处理厂提标改造工程（5万吨/日）
潜江市城北污水处理厂调试运营工程（3万吨/日）
武汉市汤逊湖污水处理厂深度处理至地表Ⅲ类（湖库）标准1.5万吨/日示范工程
湖北省蕲春县河西工业园污水处理厂CUF系统项目
湖北省荆州市开发区观南路污水处理厂粉末活性炭膜池及投加车间项目设备系统
浙江省嵊州市排涝口水质提升应急项目
武汉工商学院静思湖水生态修复及景观优化工程
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实用技术指在一定时期内，同国家生态环境保护需求和经济发展水平相适应的先进适用生态环境保护技术，包括污染防治、碳减排、生态环境修复、资源综合利用、环境监测及智慧化环境监控管理等领域的技术。