A3/O-MBBR高效生物膜污水处理污水处理工艺技术

信息来源：“一带一路”生态产业合作工作委员会

申报单位

公司成立于2012年12月，是一家集研发、生产、销售标准化、智能化、高效节能农村分散式污水处理和垃圾处理设备的国家高新技术企业。公司建立了省级企业技术中心、省级博士后科研工作站、产品工业设计中心等多个研发平台，拥有来自环境科学、环境工程、工业设计、机械设计、电子信息工程、软件工程等相关专业专职研发人员47人。先后主持或参编国标1项、地标3项、团标7项，制定并公开企业标准5项。产品技术先后入编环保部《“十三五”水污染治理实用技术汇编》、云南省、四川省、河北省《水污染防治技术指导目录》、中环协2023年《生态环境保护实用技术装备和示范工程》名录。2025年，公司成立海外品牌TERRECO Environmental Solutions，正式进军海外市场。

适用范围

适用于村镇生活污水治理、河道截污、黑臭水体防治、景区、集中住宅区、高速路服务区、学校、岛屿、部队等分散式生活污水处理，以及城镇无管网地区生活污水治理。

技术原理

工艺技术由预脱硝区、厌氧区、缺氧区、好氧区以及沉淀和重力式过滤区等组成，各反应区高度集成于一体化设备箱体内，且配置自主开发的智能控制系统。
预脱硝区：接收来自调节池的入流污水和生物沉淀区的回流污泥，在缺氧条件下预脱硝区充分去除入流污水和回流污泥中的硝酸盐和氧，营造了厌氧区的严格厌氧环境，强化聚磷菌厌氧释磷的效果。
厌氧区：在严格厌氧环境下，聚磷菌释放磷的效率大大提高，确保其在好氧区的吸磷效率得到充分提升。主要功能是与好氧区配合除磷。
缺氧区：反硝化细菌在溶解氧浓度极低的情况下利用硝酸盐中氮作为电子受体，将硝酸盐还原成氮气，从而实现污水的脱氮过程。同时反硝化可提供部分碱度，为后续的好氧区硝化提供了有利条件。主要功能是反硝化脱氮。
好氧区：活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是 CO2 和 H2O 等稳定物质。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮和游离态氨氮在溶解氧充足的情况下，逐步转化成亚硝酸盐和硝酸盐。聚磷菌超量吸收污水中的磷，形成高浓度的含磷污泥。主要功能是降解有机物、氨氮硝化和过量摄磷。
沉淀区：进行泥水分离，使混合液澄清、污泥浓缩，污泥回流至预脱硝区。同时，通过将剩余污泥排放到污泥池，可实现部分生物除磷效果。
软性固定填料过滤区：利用填料的多孔结构进行泥水分离，使出水SS达到排放标准，拦截的活性污泥和悬浮物经气水反洗后排放至调节池。
智能控制系统：内含可编程智能控制器，实现自动运行控制和手动调节功能，智能故障报警与诊断、统计数据及数据分析等功能。
本工艺技术通过优化停留时间、降低能耗，并依托填料强化与智能控制显著提升抗冲击负荷能力，综合性能远超传统A2O工艺。

工艺流程及说明

生活污水经格栅预处理后进入调节池，依次流经预脱硝区、厌氧区、缺氧区去除部分有机物，然后流入好氧区，好氧区内填装高效好氧填料，实现有机物降解、氨氮硝化。硝化液回流至缺氧区，通过反硝化作用实现总氮去除，同时污泥回流至预脱硝区，去除回流污泥中的硝酸盐，为厌氧区创造更好的厌氧条件，有利于聚磷菌厌氧释磷，加强好氧区吸磷效果，强化系统的除磷效果。污水经生物处理后进入沉淀区完成固液分离，上清液通过重力自流进入过滤区。利用生物过滤区内的多孔海绵填料结构进一步拦截细小的悬浮物，同时填料上生长的微生物膜能进一步去除沉淀区清水中的污染物。经生物过滤后的清水最终可以排放或消毒回用。

主要技术参数

单台设备处理能力50-250m3/d；设备主体采用高强度耐候钢（SPA-H）,内外经防锈处理达重防腐标准，使用寿命达30年以上。进水浓度：COD≤400mg/L，BOD5≤200mg/L，SS≤220mg/L，TN≤50mg/L，NH3≤40mg/L，TP≤0.5mg/L；出水浓度：COD≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，SS≤10mg/L，TN≤15mg/L，NH3≤5mg/L，TP≤0.5mg/L。

经济指标

在经济层面，通过创新技术应用实现了运行成本优化：采用高效气泵系统使吨水电耗降至0.16 kWh，以250m3/d设备为例，较传统A2O工艺年节电1.5万度，综合吨水运行成本仅0.54元。资源循环利用带来额外收益，处理后的9.1万吨/年达标出水可用于绿化与道路清洁，替代自来水节省水费18.2万元；剩余污泥经无害化处理后作为园林肥料，降低土壤改良成本。长期效益更为可观，耐候钢材质与智能控制系统保障设备寿命超30年，减少重置投入。

工程示范及应用情况

案例1：2019年11月安徽省黄山市农村一体化污水处理项目，采用4套技术装备，用于农村污水小集中处理，项目总处理规模900m3/day；
案例2：2018年9月江西省萍乡市经济开发区项目，采用5套技术装备，用于城市无管网区域生活污水治理，项目总处理规模1000m3/day；
案例3：2020年11月安徽省高速公路服务区，采用143套技术装备，用于高速公路服务区生活污水治理，项目总处理规模17400m3/day；
案例4：2017年3月海南省海口市美舍河河道截污项目，采用38套技术装备，用于旅河道截污，项目总处理规模7450m3/day。

推广前景

自2013年以来，本技术装备的总出货量为3000多台，现已在全国29个省份获得应用，案例总数400多项，总处理规模达42.3万吨/天，使用寿命可达30年。在国内分散式污水处理领域（村镇、景区等）中广泛应用。A3/O-MBBR高效生物膜污水处理装备目前已具有较高的技术成熟度，获得客户、第三方检测机构、第三方认证机构、第三方技术成果评价机构、主流媒体、相关主管部门的认可，具有良好的设备稳定性和可靠性，以及较高的产品品牌知名度及美誉度。
该技术在未来，特别是在“一带一路”沿线市场的推广潜力巨大，前景广阔。“一带一路”许多沿线国家正面临城镇化发展中的水环境治理挑战，特别是缺乏集中式管网地区的污水治理需求迫切。该技术的模块化、一体化、分散式处理特点，完美契合了中小规模社区、独立设施及快速发展城镇的需求；其低运行成本和低能耗是核心竞争优势，能有效减轻用户单位的财政压力，对于预算敏感的市场极具吸引力。资源化利用（中水回用、污泥制肥）进一步提升了项目的全生命周期价值。

获奖情况

获国际发明专利3件，中国发明专利9件，中国实用新型专利5件，中国外观专利5件，软著5件；
发明专利获得第二十二届中国专利优秀奖及云南省专利奖二等奖；
入选2019年重点环境保护实用技术及示范工程名录、2019年云南省水污染防治技术指导目录；
应用案例评为2018年度中国乡镇污水处理优秀案例；
获得2020中国环保企业行业贡献评选提质增效奖。