小型城镇生活污水生态处理技术

【技术概述】

小型城镇生活污水生态处理技术主要采用MNR生态工艺。

MNR生态工艺（metabolic Network Reactor）是代谢网络反应器的简称，该工艺是通过引入先进的生态工程技术和A2/O工艺技术，对SBR工艺技术的进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个过程进行科学的优化组合，而逐步发展成为一种新的污水生态处理技术。该处理系统由多组串联的脱氧、缺氧和好氧生物处理反应器组成，通过采取一定的技术措施创造有利于微生物生长繁殖的良好环境，加速微生物的繁殖及新陈代谢生理功能，利用反应池内存有的巨量微生物（通过接种、驯化），氧化分解污水中的有机物，并将其转化为稳定的无机物，从而使污水中的有机物污染物得以降解。

MNR生态工艺巧妙引入先进的生态工程技术，通过植物的生长可去除部分有机物，同时由于植物根系上生长大量的生物膜，反应池上部空间由活性污泥反应区而转换为活性污泥+生物膜反应区，可提高池内污泥浓度，污水进入串联反应器后，可利用的营养物质被消耗会导致在不同的反应器里的生态系统成分的改变和生物相的差异，以此来逐渐适应营养物浓度的变化，从而在每个反应阶段形成特定的生态系统形成，污泥停留时间很长，可最大程度的分解污染物。

【技术指标】

1、水质指标

进水：COD≤500mg/L；BOD5≤250mg/L；氨氮≤35mg/L；TN≤70mg/L；TP≤5mg/L。

出水：COD≤50mg/L；BOD5≤20mg/L；氨氮≤1.5mg/L；TN≤10mg/L；TP≤0.5mg/L。

2、运行参数

进水方式：间歇式进水。

曝气方式：采用间歇曝气方式，使好氧池水体DO含量维持在2～6mg/L，平均DO含量在3.5～4mg/L。

【技术特点】

MNR生态工艺与其它处理工艺相比较，在脱氮、去除有机物、除臭方面具有非常明显的优势，主要技术特点包括：

1、具有较强的硝化反硝化效果

氨氮去除率大于95%，氨氮出水指标明显优于国内其他工艺处理技术，可达到地表水Ⅳ类水质要求。

2、提高生物降解性能、出水水质可全面达标

MNR工艺所营造的立体生态系统，可使较高等和较长生命周期的生物在生物膜上附着生长，微生物菌群的利用量得到提高，形成复杂的生态系统，从而分解更多类型的有机物，提高微生物降解的性能，并使难降解的有机物得到分解，有利于降低出水中的有机物浓度。

工艺流程示意图如图所示。

MNR工艺流程示意图

MNR工艺污染物去除效率高，出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）一级A标准，同时可满足《再生水水质标准》(SL368-2008)、《城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)以及《城市污水再生利用  景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)要求，出水可直接作为生态景观补充水、绿化冲厕用等，也可根据处理目的要求，提高处理标准至地表水Ⅳ类、Ⅲ类标准。

3、内设除臭系统，可净化环境

MNR工艺巧妙地利用种植的挺水植物构建内置除臭系统，使处理系统释放的恶臭气体和反应过程产生的二氧化碳被有效净化，不但解决了一般污水处理厂外泄恶臭气体影响周边大气环境，避免了扰民与投诉问题，同时实现一定程度上的碳减排。

4、生态环境适宜，运行高效稳定

系统接种植物、动物和微生物，并将庞大的植物根系悬浮在反应器内，为这些动物和微生物提供了一个健康的生长栖息地，所形成的生态系统不仅稳定，且非常有活力，在生物有机体自我合成和吸收太阳能的作用下，使污染物得到最大限度的降解。

植物根系作为生物膜载体具有以下优点:

与大多数人造填料相比，植物根系有着更高数量级的比表面积，所以能附着更多的生物量。植物根系产生的许多疏松的生物膜结构，能够保证生物膜内层之间也能够发生质量传递。另外，这些疏松的结构能够为高等的猎食性生物提供栖息地。除植物根系外，人工生物载体能够提供底基，使复杂的固定膜生物能生长并保留在反应器里。

l植物根系是不容易堵塞，因此运行的安全系数高。

l沼生植物（芦苇，莎草及香蒲等等）能够输送氧到它们的根系，可以增加生物膜的活性。

l这些植物会在根部表面分泌少量的有机酸，可以作为生物膜的食物，在低进水负荷时，这点很重要。因为在贫营养阶段，这些植物能帮助细菌存活下来，使污水负荷重置时能有更大量的细菌保留在系统里。因此，与传统的活性污泥系统相比，MNR工艺有更好的灵活性。

l可为生长较慢的物种如硝化菌提供一个更好的生境，通过附着在植物根系和人工生物膜填料上的巨量生物膜的作用，其比传统处理工艺具有更高的营养物去除率。

5、外排剩余污泥少

MNR工艺的生态系统中会出现复杂的多等级食物链，处理污水的细菌被其他生物体捕食，其他生物体又被更高的捕食者捕食。因此，最后污泥的产生量较低。传统活性污泥法剩余污泥产量一般为处理水量的0.8‰，MNR工艺剩余污泥量少，约为传统活性污泥法剩余污泥产量的40～60%。

6、设施造型美观，生态环境优美

在处理构筑物内无土栽培了大量挺水植物，有别于其他污水处理技术设计理念，处理站就像一个充满生机的小花园，改变大众对污水处理设施的传统形象。

7、保温效果好，冬季优势突出

保温效果好，由于系统封闭，可大大减缓池内热量的散发，以保持污水温度，维持较高的污染物去除效率，在北方及南方的冬天其污染物去除效率明显高于同类处理装置。

8、工程投资合理，占地面积较小

本工艺技术采用集成式构筑物结构，占地仅为传统处理方法的50%。

【先进程度】国内先进

【技术状态】小批量生产、工程应用阶段

【适用范围】

本技术适用于污水量在100～3000m³/d的小型城镇或美丽乡村生活污水处理；也适用于建设地对景观要求高、占地空间有限、人群相对集中等旅游景区、高速公路服务区等。

【合作方式】技术服务

与各省、市、县、村进行合作，并建设小型城镇或美丽乡村生活污水生态处理示范工程。

【预期效益】以礼泉县烟霞重点镇污水处理厂工程为例。

投资情况

污水厂处理规模3000m³/d，总投资1500万元，吨水投资5000元。

运行费用

运行费用0.65元/吨水。

效益分析

污染物削减情况见表1

                       表1   污染物削减情况         单位：mg/L

【联系方式】赵委托029-33579051/18791059540