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【摘 要】 基于我国城市化发展历程，结合萧山区的城市发展；棉北里小区始建于上世纪50年代末，小区地势较底，遇到雨天往往会“水漫金山”，小区居民怨声载道。同时整个小区的排水管网为雨污合流管网，且直接排入周边河道；造成河道水体严重污染，对河道进行综合治理刻不容缓。本文将结合工程实例进行科学论证。
【关键词】 应急排涝；MBR；河道曝气充氧
一、引言
为响应浙江省委省政府关于开展“五水共治”的号召，明显改善棉北里断头河的水质状况，同时兼顾雨水排涝的需要，棉北里区块生活污废水及雨水采用（应急排涝+MBR生活污废水集中处理+河道曝气充氧）处理模式。
二、项目基本情况
1、项目名称：萧山棉北里积水点及河道生态处理工程。
本工程的实施内容包括：新建沿河截污管道、集水井、生化池和设备房，河道清淤及对社区室外排水管网进行疏通等。
2、按照工程建设的具体要求，前期对社区的常住人口进行了摸底调查；同时对社区居民生产生活污废水的日均排放量情况，我们经过长达半年多时间的数据采集工作，最后将收集到的各项数据进行统计、分析得出：
日均水量及运转方式：
210吨/天（生活污水，8.5吨/小时），24小时连续运转
说明：1、在雨季或用水高峰期，如实际水量超出设计处理水量，则多余的水量由应急水泵直接外排至下游河道经河道增氧处理。
3、针对本工程的特殊的地理环境，水质状况以及相应的数据结果，确定河道生活污废水处理模式：生活污水源头集中处理+河道充氧+生物酶菌。
4、生活污废水集中处理工艺：雨污合流管+集水井+生化池（A/O生化+MBR生化+消毒）
5、MBR进出水水质主要指标
棉北里进水主要水质指标如下：
表2-1 生活污废水水质标准
进水水质 单位 水质指标
CODCr mg/l ≤600
BOD5 mg/l ≤400
SS mg/l ≤300
NH3-N mg/l ≤65
棉北里处理后出水水质主要指标如下：
表2-2 处理后出水主要水质
进水水质 单位 水质指标
CODCr mg/l ≤20
BOD5 mg/l ≤2
SS mg/l 几乎无法检出
NH3-N mg/l ≤0.5
PH 无量纲 6-9
6、处理标准
生活污废水经（MBR生化集中处理+河道充氧系统+生物酶菌）后的出水水质达到中华人民共和国地表水环境质量标准（GB3838-2002）中的Ⅳ类水水质标准，具体数据请查看相关标准。（表2-2）
三、处理工艺流程及说明
说明：1、化粪池、格栅井由各小区自建，且化粪池设施必须完善，否则后续的处理工艺将无法正常、有效运转。
图3-1 污水处理工艺流程图
生活污废水经收集并经化粪池后，通过沿河截污管道自流入隔栅井经过格栅，去除污废水中较大的固体杂质，以保护水泵和管道免受磨损及堵塞。污废水自流进入泵井，泵井内设置配套的沉砂池、不锈钢格栅等，尽量避免漂浮杂质、泥沙进入后续处理系统内。
因进水管道为雨污合流，污废水加雨量合计达到8.5吨/小时临界点时，通过泵井内设置的超声波水位检测仪，自动报警并启动应急泵强排，将井内水位控制在一定数值以内；同时在本工程实施前期，首先将社区内室外老旧排水管道进行疏通以及更换破损部位，保障管道畅通；以达到社区地面无积水，居民家不进水的目的。
泵井污水经泵打入A/O生化池，A/O生化池池底设有高效的充氧设备，池内设有高效生物菌菌种。当运行调试、培养到一定时间后，池内有大量的活性好氧高效细菌，大部分好氧细菌以菌胶团的模式悬浮生长在A/O生化池内，以更高效的降解水中的各种污染成分，且抗冲击能力强。
A/O池出水流入MBR生化池内，MBR生化池内设有抗污染能力强、过滤精度高的PVDF超滤生物膜，有效菌种均能通过此膜得到有效截留，如此确保了生化池内的高污泥浓度，以进一步提高生化效果。
MBR生化池出水进入接触消毒池，通过连续在消毒池内投加有效氯，有效杀灭大肠杆菌等有害细菌，同时可降低生化出水的微黄色度，确保出水水质达到Ⅳ类水水质要求。
消毒池出水经布水槽之后自流进入下游河道，同时通过在下游河道内设置河底微孔曝气系统，定期再次充氧、投加高效生化酶菌再次降解河水中的各种污染成分，以进一步提升河道水的质量，提高河水透明度，同时应急处理各河道两边挡墙渗漏污水污染导致河道水质黑臭等不良影响。
说明：在河道安装充氧设备前，河道进行彻底清淤一次。
MBR生化池截留的生化污泥利用污泥泵經管道回流到A/O池，剩余的污泥经槽罐车外运环卫等部门处理，初步估算约1次/半年。
四、MBR生活污水集中处理理论说明
1、MBR结构处理立体流程图，如下所示：
图5-1 MBR结构处理立体流程图
以上是典型的MBR结构，它包括位于反应器有氧区的浸没式膜组件、缺氧区和好氧区的流体搅拌装置。
采用MBR结构的优势如：膜过滤系统对来自反应器中的水进行连续过滤，而再循环过程中，活性污泥的液体混合物仍然留在反应器中，这样就不需要单独设置一个专用的二沉池。此外，由于过滤系统安装在反应器内部，因此，也不需要设置专门的过滤系统，从而减小了占地面积。为了保证氮的去除率，在MBR处理工艺的前面还添加了一个缺氧反硝化区。
典型MBR系统的流程可以描述如下：污废水经格删过滤拦截大颗粒悬浮杂质后的水经污水泵输送至MBR系统，并与活性污泥进行充分的接触。污水中的有机物被微生物降解，而其它不能被降解的杂质则被MBR系统中的膜组件分离。进一步处理之后，被处理水可以达标排放或回用。此外，输送到MBR系统中的空气也是处理过程中非常重要的一部分，它可以促进反应器中流体的循环流动，提高活性污泥的降解效率，还可以使中空纤维之间发生相互摩擦，清洁膜组件。 污废水进入MBR工艺前先有一道好氧处理区，污废水被来自气体微孔分布器的空气进行曝气处理，空气由与分布器相连的风机供给。微滤膜组件直接浸没在好氧处理区后的有氧区内。混合液体与空气充分混合后，被输入每一个膜组件。流体以错流方式连续流过中空纤维膜，并不断刷洗者膜表面。污水在生物反应器的有氧区和缺氧区内经过生物处理，清洁的水透过中空纤维膜，排放到清水池内。残余的固体、有机物颗粒、微生物、细菌和病毒则不能通过膜，被截留在液体混合物中，最终被活性污泥降解。经MBR处理的污废水，排出水质整体可达到达到河道三类水水质要求。
2、MBR发展历史
膜生物反应器（MBR）[1]是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理。虽然有氧MBR过程的技术应用可以追溯到20世纪70年代，但是它在污水处理领域的大规模商业应用也是在过去的10年间刚刚开始的。
利用膜组件进行的固液分离过程取代了传统的沉降过程，能有效的去除固体悬浮颗粒和有机颗粒[2]。与传统工艺相比，MBR可以使活性污泥具有较高的MLSS值，延长其在反应器中的停留时间，提高氮的去除率和有机物的降解。
MBR是现代化的、高效的水处理系统，可满足市政污水处理量不断增长的需求，极大地提高污水处理后的水质。
MBR系统是一种操作简单，自动化程度高的处理过程，具有以下优点：
（1）与传统处理系统相比，可节省50%的土地使用面积；
（2）可处理MLSS含量高（<10g/L）的污水，具有较长的淤泥截留时间（≮30天）；
（3）对不同的进水，有稳定的产水水质；
（4）污泥产量低，减少了处理的费用；
（5）能耗低，运行简单，运行费用低；
五、河道充氧系统
纵观目前世界上所有河道的治理主要分为：物理治理（清淤、疏浚、换水等）、化学治理（投加有机或无机絮凝剂、生态治理（河道内充氧及菌种培养、沉水及挺水生态系统的建立等），目前棉北里采用的是河道充氧及菌种培养。河道充氧适宜小型河道的治理，在河底人工安装强制充氧设备，通过强制充氧以提高河内的溶解氧含量，以逐步消化河底的底泥，同时构建良性的河道生态系统，同时辅以一定的生物菌种添加，丰富河道内生物的多样性，以进一步净化河内水质，确保河道内水质优于四类水。
六、自控系统
工程整体采用PLC全触摸屏自动控制，可实现24小时无人运转。本工程所有设备全部设置在井内以及机房中，因此在河道内看不到一台设备，所以并不影响河道景观；且设备运行声音较低，不影响周边居民正常生活。
七、结论
将生活污废水通过MBR处理技术应用到河道整治工程中，目前在萧山是首创。本工程投入运行至今，河道水质达到优于四类；同时经过2014年度汛期的考验，棉北里社区已经告别过去一下雨就“水漫金山”的现象。因此，我单位受到老百姓及上级领导的高度赞扬和好评。有了本工程的胜利经验，我处将集中梳理本区河道的分布现状，针对类似水动力欠佳的河道，将优先考虑使用本技术，争取早日实现“流畅、水清、岸绿、景美、宜居、繁荣”新萧山目标。
参考文献：
[1]赵雪.魏根宝.花蓉.刘学文.薛向东.MBR技术在高氨氮废水处理与回用工程中的应用.城市建设理论研究（电子版），X70X7，2011，（24）
[2]楊寅正.市政工程项目监理进度控制.城市建设理论研究（电子版），TU7TP3，2011，（21）
【关键词】 应急排涝；MBR；河道曝气充氧
一、引言
为响应浙江省委省政府关于开展“五水共治”的号召，明显改善棉北里断头河的水质状况，同时兼顾雨水排涝的需要，棉北里区块生活污废水及雨水采用（应急排涝+MBR生活污废水集中处理+河道曝气充氧）处理模式。
二、项目基本情况
1、项目名称：萧山棉北里积水点及河道生态处理工程。
本工程的实施内容包括：新建沿河截污管道、集水井、生化池和设备房，河道清淤及对社区室外排水管网进行疏通等。
2、按照工程建设的具体要求，前期对社区的常住人口进行了摸底调查；同时对社区居民生产生活污废水的日均排放量情况，我们经过长达半年多时间的数据采集工作，最后将收集到的各项数据进行统计、分析得出：
日均水量及运转方式：
210吨/天（生活污水，8.5吨/小时），24小时连续运转
说明：1、在雨季或用水高峰期，如实际水量超出设计处理水量，则多余的水量由应急水泵直接外排至下游河道经河道增氧处理。
3、针对本工程的特殊的地理环境，水质状况以及相应的数据结果，确定河道生活污废水处理模式：生活污水源头集中处理+河道充氧+生物酶菌。
4、生活污废水集中处理工艺：雨污合流管+集水井+生化池（A/O生化+MBR生化+消毒）
5、MBR进出水水质主要指标
棉北里进水主要水质指标如下：
表2-1 生活污废水水质标准
进水水质 单位 水质指标
CODCr mg/l ≤600
BOD5 mg/l ≤400
SS mg/l ≤300
NH3-N mg/l ≤65
棉北里处理后出水水质主要指标如下：
表2-2 处理后出水主要水质
进水水质 单位 水质指标
CODCr mg/l ≤20
BOD5 mg/l ≤2
SS mg/l 几乎无法检出
NH3-N mg/l ≤0.5
PH 无量纲 6-9
6、处理标准
生活污废水经（MBR生化集中处理+河道充氧系统+生物酶菌）后的出水水质达到中华人民共和国地表水环境质量标准（GB3838-2002）中的Ⅳ类水水质标准，具体数据请查看相关标准。（表2-2）
三、处理工艺流程及说明
说明：1、化粪池、格栅井由各小区自建，且化粪池设施必须完善，否则后续的处理工艺将无法正常、有效运转。
图3-1 污水处理工艺流程图
生活污废水经收集并经化粪池后，通过沿河截污管道自流入隔栅井经过格栅，去除污废水中较大的固体杂质，以保护水泵和管道免受磨损及堵塞。污废水自流进入泵井，泵井内设置配套的沉砂池、不锈钢格栅等，尽量避免漂浮杂质、泥沙进入后续处理系统内。
因进水管道为雨污合流，污废水加雨量合计达到8.5吨/小时临界点时，通过泵井内设置的超声波水位检测仪，自动报警并启动应急泵强排，将井内水位控制在一定数值以内；同时在本工程实施前期，首先将社区内室外老旧排水管道进行疏通以及更换破损部位，保障管道畅通；以达到社区地面无积水，居民家不进水的目的。
泵井污水经泵打入A/O生化池，A/O生化池池底设有高效的充氧设备，池内设有高效生物菌菌种。当运行调试、培养到一定时间后，池内有大量的活性好氧高效细菌，大部分好氧细菌以菌胶团的模式悬浮生长在A/O生化池内，以更高效的降解水中的各种污染成分，且抗冲击能力强。
A/O池出水流入MBR生化池内，MBR生化池内设有抗污染能力强、过滤精度高的PVDF超滤生物膜，有效菌种均能通过此膜得到有效截留，如此确保了生化池内的高污泥浓度，以进一步提高生化效果。
MBR生化池出水进入接触消毒池，通过连续在消毒池内投加有效氯，有效杀灭大肠杆菌等有害细菌，同时可降低生化出水的微黄色度，确保出水水质达到Ⅳ类水水质要求。
消毒池出水经布水槽之后自流进入下游河道，同时通过在下游河道内设置河底微孔曝气系统，定期再次充氧、投加高效生化酶菌再次降解河水中的各种污染成分，以进一步提升河道水的质量，提高河水透明度，同时应急处理各河道两边挡墙渗漏污水污染导致河道水质黑臭等不良影响。
说明：在河道安装充氧设备前，河道进行彻底清淤一次。
MBR生化池截留的生化污泥利用污泥泵經管道回流到A/O池，剩余的污泥经槽罐车外运环卫等部门处理，初步估算约1次/半年。
四、MBR生活污水集中处理理论说明
1、MBR结构处理立体流程图，如下所示：
图5-1 MBR结构处理立体流程图
以上是典型的MBR结构，它包括位于反应器有氧区的浸没式膜组件、缺氧区和好氧区的流体搅拌装置。
采用MBR结构的优势如：膜过滤系统对来自反应器中的水进行连续过滤，而再循环过程中，活性污泥的液体混合物仍然留在反应器中，这样就不需要单独设置一个专用的二沉池。此外，由于过滤系统安装在反应器内部，因此，也不需要设置专门的过滤系统，从而减小了占地面积。为了保证氮的去除率，在MBR处理工艺的前面还添加了一个缺氧反硝化区。
典型MBR系统的流程可以描述如下：污废水经格删过滤拦截大颗粒悬浮杂质后的水经污水泵输送至MBR系统，并与活性污泥进行充分的接触。污水中的有机物被微生物降解，而其它不能被降解的杂质则被MBR系统中的膜组件分离。进一步处理之后，被处理水可以达标排放或回用。此外，输送到MBR系统中的空气也是处理过程中非常重要的一部分，它可以促进反应器中流体的循环流动，提高活性污泥的降解效率，还可以使中空纤维之间发生相互摩擦，清洁膜组件。 污废水进入MBR工艺前先有一道好氧处理区，污废水被来自气体微孔分布器的空气进行曝气处理，空气由与分布器相连的风机供给。微滤膜组件直接浸没在好氧处理区后的有氧区内。混合液体与空气充分混合后，被输入每一个膜组件。流体以错流方式连续流过中空纤维膜，并不断刷洗者膜表面。污水在生物反应器的有氧区和缺氧区内经过生物处理，清洁的水透过中空纤维膜，排放到清水池内。残余的固体、有机物颗粒、微生物、细菌和病毒则不能通过膜，被截留在液体混合物中，最终被活性污泥降解。经MBR处理的污废水，排出水质整体可达到达到河道三类水水质要求。
2、MBR发展历史
膜生物反应器（MBR）[1]是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理。虽然有氧MBR过程的技术应用可以追溯到20世纪70年代，但是它在污水处理领域的大规模商业应用也是在过去的10年间刚刚开始的。
利用膜组件进行的固液分离过程取代了传统的沉降过程，能有效的去除固体悬浮颗粒和有机颗粒[2]。与传统工艺相比，MBR可以使活性污泥具有较高的MLSS值，延长其在反应器中的停留时间，提高氮的去除率和有机物的降解。
MBR是现代化的、高效的水处理系统，可满足市政污水处理量不断增长的需求，极大地提高污水处理后的水质。
MBR系统是一种操作简单，自动化程度高的处理过程，具有以下优点：
（1）与传统处理系统相比，可节省50%的土地使用面积；
（2）可处理MLSS含量高（<10g/L）的污水，具有较长的淤泥截留时间（≮30天）；
（3）对不同的进水，有稳定的产水水质；
（4）污泥产量低，减少了处理的费用；
（5）能耗低，运行简单，运行费用低；
五、河道充氧系统
纵观目前世界上所有河道的治理主要分为：物理治理（清淤、疏浚、换水等）、化学治理（投加有机或无机絮凝剂、生态治理（河道内充氧及菌种培养、沉水及挺水生态系统的建立等），目前棉北里采用的是河道充氧及菌种培养。河道充氧适宜小型河道的治理，在河底人工安装强制充氧设备，通过强制充氧以提高河内的溶解氧含量，以逐步消化河底的底泥，同时构建良性的河道生态系统，同时辅以一定的生物菌种添加，丰富河道内生物的多样性，以进一步净化河内水质，确保河道内水质优于四类水。
六、自控系统
工程整体采用PLC全触摸屏自动控制，可实现24小时无人运转。本工程所有设备全部设置在井内以及机房中，因此在河道内看不到一台设备，所以并不影响河道景观；且设备运行声音较低，不影响周边居民正常生活。
七、结论
将生活污废水通过MBR处理技术应用到河道整治工程中，目前在萧山是首创。本工程投入运行至今，河道水质达到优于四类；同时经过2014年度汛期的考验，棉北里社区已经告别过去一下雨就“水漫金山”的现象。因此，我单位受到老百姓及上级领导的高度赞扬和好评。有了本工程的胜利经验，我处将集中梳理本区河道的分布现状，针对类似水动力欠佳的河道，将优先考虑使用本技术，争取早日实现“流畅、水清、岸绿、景美、宜居、繁荣”新萧山目标。
参考文献：
[1]赵雪.魏根宝.花蓉.刘学文.薛向东.MBR技术在高氨氮废水处理与回用工程中的应用.城市建设理论研究（电子版），X70X7，2011，（24）
[2]楊寅正.市政工程项目监理进度控制.城市建设理论研究（电子版），TU7TP3，2011，（21）