2020實用技術 | 君集環境——粉末活性炭膜生物反應器深度處理污水技術

導 語

       實用技術和示范工程是我會面向所有環保企事業單位的免費年度技術推廣服務，從1991年至今已累計推廣技術和工程近4000項。為便于相關方使用《2020年重點環境保護實用技術和示范工程名錄》（詳情請點擊《關于發布2020年重點環境保護實用技術和示范工程名錄的公告》），我會編制了入選技術和工程簡介，將陸續在官微和官網上發布。簡介內容均由申報單位提供。

技術名稱

君集環境——粉末活性炭膜生物反應器深度處理污水技術

申報單位

君集環境科技股份有限公司

推薦單位

湖北省環境保護產業協會

適用范圍

市政及工業污水處理廠的提標改造工程。

主要技術內容

一、基本原理

      粉末活性炭膜生物反應器（CUF）可以向膜池內投加再生粉末活性炭，通過粉末炭的投加，可逐步累積到30000mg/L的高濃度炭漿，有利于快速達到吸附平衡，增強系統應對水質和水量沖擊的穩定性，粉末炭可有效吸附難降解的有機污染物，進一步降低COD、色度含量；并通過膜池內安裝的浸沒式超濾膜組件進行固液分離，在反應器中集活性炭吸附、生物活性炭、微生物降解、曝氣增氧、膜分離功能為一體，對COD、NH3-N、色度、濁度去除效果顯著。

      由于膜池內同時含有粉末炭和活性污泥，以粉末炭為載體，微生物附著在粉末炭表面形成生物活性炭，兼具活性炭吸附和微生物氧化分解有機物的聯合作用，可改善、強化生化作用，提高廢水中有機物的去除率，增加對毒物和水力負荷變化的穩定性，改善污泥沉降的性能并降低SVI，延長粉末活性炭的使用壽命，粉末活性炭膜生物反應器不僅以生物處理為主，同時具有物化處理的特點。

二、技術關鍵

      粉末活性炭具有廣譜吸附性，可以吸附各類難降解物質。粉末活性炭吸附技術已逐漸應用于工業污水深度處理工藝中。君集公司通過對粉末活性炭深度處理污水關鍵技術和裝備的研發，解決了粉末活性炭深度處理大規模工業化的關鍵技術難題，取得了多項自主創新成果，推動了行業技術進步，改進了粉末活性炭凈化工業污水的系統和方法，實現了粉末活性炭與水的高效固液分離，自主研發了粉末活性炭膜生物反應器（CUF）等模塊化分離裝備。

      粉末活性炭膜生物反應器（CUF）技術的關鍵在于：通過膜池內安裝的浸沒式超濾膜組件對炭水混合物進行固液分離，在反應器中集活性炭吸附、生物活性炭、微生物降解、曝氣增氧、膜分離功能于一體，對COD、NH3-N、色度、濁度等污染物指標去除效果顯著。

主要技術指標

      粉末活性炭膜生物反應器（CUF）的主要運行技術指標為

1. 膜池水力停留時間HRT為1h；

2. 可截留混合液中粉末活性炭和粒徑超過30nm的懸浮物、細菌；

3. 對有機污染物的吸附量為0.15～0.25mgCOD/mg粉末活性炭。

4. 污染物的去除技術指標：

（1）進水水質條件：COD為0～100mg/L，懸浮物為0～50mg/L，色度為0～50倍，NH3-N為0～30mg/L。

（2）出水水質指標：COD≤20mg/L，懸浮物≤10mg/L，色度≤10倍，NH3-N≤1.0mg/L。

（3）對COD、色度、懸浮物的去除率可達到80%以上，對NH3-N的去除率可達到50%以上。

投資情況

1. 以市政污水處理廠深度處理15000t/d的處理規模來計算，粉末活性炭膜生物反應器（CUF）工程總投資（含土建及設備）約為600萬元，其中設備投資約為400萬元；

2. 主體設備壽命為5～8年。

推廣情況

      君集公司自主研發的、具有獨立知識產權的粉末活性炭膜生物反應器技術（CUF），目前已應用于多個大型污水處理廠提標改造項目中，如：潛江市污水處理廠提標改造工程（5萬t/d）、潛江市城北污水處理廠調試運營工程（3萬t/d）。 上述工程均已連續穩定運行2～3年，出水水質可穩定達標。主要用戶名錄：

1. 潛江市住房和城鄉建設局；

2. 武漢市水務局；

3. 中國石油天然氣股份有限公司；

4. 嵊州市水務集團有限公司；

5. 石家莊藁城區水處理中心；

6. 西安長慶科技工程有限公司；

7. 武漢市江夏區水務和湖泊局；

8. 武漢市市政建設集團有限公司；

9. 武漢市市政工程機械化施工有限公司；

10.中國石油集團川慶鉆探工程有限公司；

11. 樂山高新投資發展（集團）有限公司；

12. 嘉善縣大地污水處理工程有限公司；

13. 陽新縣仙島湖污水處理廠。

獲獎情況

1. 湯遜湖污水處理廠深度處理至地表Ⅲ類（湖庫）標準1.5萬t/d示范工程于2020年1月獲得由中國環保產業研究院頒發的“2019生態環境產業創新工程”榮譽稱號；

2. “再生粉末活性炭深度處理關鍵技術及其裝備研發與工程化應用”項目于2017年獲得湖北省科技進步三等獎；

3. “一種利用粉末活性炭凈化污水的系統及方法”項目于2015年被武漢市科技局認定為武漢市科學技術成果；

4. “粉末活性炭深度處理污水及再生技術研究及應用”項目獲批湖北省知識產權局“2021年湖北省高價值知識產權培育工程（專利類）”立項項目。