1 背景及其必要性

十三陵水库位于北京市昌平区温榆河支流东

沙河上, 属北运河水系, 流域面积223km2, 总库容8100万m3, 是座中型水库。该水库于1958年建成后, 主要承担防洪、灌溉和发电的功能。1991年,为保证北京城市高峰用电, 以十三陵水库作为下池水源, 修建了十三陵蓄能电站。由于水库流域面积小,天然来水不足, 水库长期依靠白河堡水库补水以维持正常运行。近年来, 水库很少有天然来水, 蓄水量基本维持在死库容。另外, 为保障城市供水, 白河堡水库的水调往密云水库, 不再向十三陵水库补水。为此,2004年修建了沙河应急补水工程, 以保障蓄能电站正常发电所需水量。

十三陵水库是重要的旅游景区和2008年奥运会选定的水上项目比赛场所。保护水源、增加蓄水、治理水污染、绿化美化库区环境, 是举办“绿色奥运”赋予我们的责任。为实现这一目标, 2005年水库管理处在建设水库防汛指挥调度中心时, 按照循环水务的理念, 将污水处理、中水和雨水利用作为重要内容,同时建设并使用, 解决库区绿化和景观用水, 减少水污染, 节约水资源。

2 污水处理及中水回用工程

2.1 工程规模

污水处理工程主要处理水库防汛指挥调度中心办公楼和综合楼生活污水, 包括生活洗浴用水、厨房排水和厕所排水。办公楼设计用水量45m3/d, 综合楼设计用水量23m3/d。根据《室外排水设计规范》, 估算排水量3.4m3/h, 按每天运行20h计算, 设计处理规模为68m3/d。

2.2 工程布置

根据十三陵水库防汛指挥调度中心的地理位置、地势走向和院内建筑布局, 因地制宜, 修建了中水回用工程和雨水利用工程。图1为工程布置示意图。

2.3 核心技术

为保证出水质量, 在处理工艺的选择上进行了反复考察和比较, 最后采用了mbr膜生物技术。该技术是国际上20世纪末发展起来的高新技术, 是将超、微膜分离技术与生物处理技术有机结合, 以膜分离取代传统活性污泥法二沉池的高效固液分离技术。

它的主要原理是利用微滤膜代替以往污水处理技术中的二沉池、机械过滤。微滤膜有很好的高效截留作用, 将悬浮物完全截留在生物反应池内, 提高了泥水分离效率和出水水质, 同时提高池内活性污泥的浓度, 延长污泥的停留时间, 而难降解的大颗粒物质在处理池中亦可不断反应而降解。因此膜生物反应器通过膜分离技术可最大限度地强化生物反应的功能, 极大地提高生化处理效率, 降低f/m的比值, 有助于减少剩余污泥产量(甚至达到污泥零排放), 减少污泥处理费用。

mbr处理法与应用最广的好氧生物处理技术相比有以下优点：

(1)出水水质好。高于一般生物处理法, 可达到《生活杂用水水质标准》(cj25.189)及回用的要求。

(2)微生物浓度可提高2-3倍以上, 生化效率高, 剩余污泥少, 排泥周期长。

(3)处理工艺简单, 占地面积少。不仅省掉了传统工艺中的初沉池, 而且曝气池与二沉池合二为一,并取代了三