设计原则:
1、采用可靠的处理工艺,确保出水达到出水要求;
2、力求水处理实施占地面积小,投资省,运行能耗低;
三、工艺选择说明:
本工程的主处理路线采用去除效果好、成熟稳定、运行成本低的膜生物反应器处理系统。
出水水质标准:
本方案设计中出水水质指标严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中的一级A类标准。
《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A类标准:
单位:mg/L
污染因子质 | 一级标准 |
CODCr | ≤50 |
BOD5 | ≤10 |
SS | ≤10 |
氨氮 | 5-7 |
动植物油 | ≤1 |
pH | 6~9 |
1、选择说明:
采用膜-生物反应器作为好氧处理主工艺。膜-生物反应器工艺是近几年发展起来的污水
处理新工艺,近年来已被逐步应用于城市污水和工业废水的处理。它用膜分离系统代替普通
活性污泥法中的二沉池,取得可直接回用的出水水质,特别适用于中水回用等领域。
2、膜-生物反应器工艺在优化生化处理效果方面的优越性:
膜生物反应器(MBR)是利用膜的选择透过性实现曝气池的生物富集,使得生物处理效率
大幅度提高,生物处理后的污水经过膜分离后得到更洁净的出水。他是保护水环境,实现污
水资源化得一项重要技术。
膜生物反应器(MBR)工作原理是:首先通过高浓度活性污泥来去除水中可生物降解的有
机污染物及氨氮等其他污染物,然后采用膜将净化后的水和活性污泥进行固液分离。
膜生物反应器(MBR)处理污水的研究始于六十年代末七十年代初。进入八十年代后,开
始在实际工程中得到了应用。在二十世纪九十年代及以前,由于技术发展水平的限制,MBR
的发展和应用受到很大限制。进入二十世纪九十年代后,MBR开始进入实用阶段。MBR所
用膜的建设投资大幅度下降和一体化、抽吸式MBR的出现,使得MBR的建设投资大幅度
下降,操作管理得以大大简化,MBR首先在发达国家得到越来越多的应用。
进入到21世纪以后,MBR在污水处理方面的应用进入高速发展时期。
膜生物反应器的特点:
1、膜生物反应器(MBR) 能够使系统内能够维持较高的微生物浓度,由于膜的截流作用,
使得生物相中的生物浓度很高,可以达到10000mg/l以上,不但提高了反应装置对污染物的
整体去除效率,保证了良好的出水水质,同时也使整个装置对进水负荷(水质及水量)的各
种变化具有很强的抗冲击负荷的能力,能够稳定获得优质的出水水质。
2、由于生物处理后的泥水分离采用的是膜分离技术,因此不必担心传统生物技术出现
的丝状菌繁殖、污泥上浮、流失等问题。
3、膜生物反应器(MBR)出水水质优异
膜生物反应器可实现生物富集和共同代谢作用。可以使污水中世代周期较长的微生物如
硝化菌等得到截流,从而有效降解水中的氨氮。而大量微生物聚集在一起的共同代谢作用,
可以使得一些难于生物降解的有机物得到降解。
4、膜生物反应器(MBR)剩余污泥产量少,不产生化学污泥,无二次污染
膜-生物反应器可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低(理论上可以
实现零污泥排放),降低了污泥处理费用以及在污泥处置过程中可能的污染扩散。
5、膜生物反应器(MBR)占地面积小,不受设置场合限制
膜-生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省;
该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省,不受设置场所限制,适合于任何场合,可做成地
面式、半地下式和地下式。对于新建污水厂来说,其占地面积约为传统工艺的1/3~1/5,可
以有限的节约土地;
6、膜生物反应器(MBR)操作管理方便,易于实现自动控制
膜-生物反应器实现了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离,运行
控制更加灵活稳定,是污水处理中容易实现装备化的新技术,可实现全自动无人看管运行,
从而使操作管理更为方便。
7、膜生物反应器(MBR)易于与传统工艺进行结合
膜-生物反应器可以与常规生化处理工艺有机结合,比如只要条件允许,向常规生化处
理工艺中的沉淀池中加装膜组件即可对其进行合理改造,大大提高其出水水质。
传统污水处理工艺与膜生物反应器(MBR)对比表
项目 序号 | 传统污水处理工艺 | 膜生物反应器(MBR) |
1 | 低MLSS(3~5mg/l) | 高MLSS(10~20mg/l) |
2 | 污泥泥龄短,不宜控制 | 污泥泥龄长且完全于控制 |
3 | 只能培育繁殖速率快的细菌 | 各种适生菌群都可以发育壮大 |
4 | 只能保有能够形成菌胶团的细菌 | 特异性细菌可以很好的发育 |
5 | 占地面积大 | 占地面积小,只有传统工艺的1/3~1/5 |
6 | 污泥产量大 | 污泥产量小 |
7 | 出水水质不够稳定,基本能够达标排放,水质达不到回用要求,需要深度处理。 | 抗冲击负荷能力强,出水水质好而稳定,高品质出水,可达到回用要求。 |
3、污泥处理:
由于膜-生物反应器污泥负荷较小,再加上供氧充分和本方案有机浓度较低,所以产生
的剩余污泥量很少,可将膜池污泥回流入酸化水解池进行缺氧消化,从而实现对膜-生物反
应器污泥浓度的调节和剩余污泥的处理。极少量的剩余污泥经污泥浓缩箱浓缩后,用螺杆泵
打至压滤机压制成泥饼后外运。
4、处理工艺
污水预处理 MBR膜生物处理单元
泵
外排
杂物定期清运
上清液回流 剩余污泥定期外排
四、MBR膜材料的性能特点及参数:
1、聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料的优势
为了保证膜的优异性,在超滤及微滤膜的生产过程中必须要控制膜的表面特性以及支撑
结构,同时膜材质也必须拥有很好的机械性能,以保证生产的膜具有高强度及柔韧性。而且,
膜材质还应拥有极好的抗化学性能。
聚偏氟乙烯最大的特点是极高的化学稳定性。而化学稳定性决定了其突出的抗氧化能力
和耐酸碱性能。膜在应用过程中,最常遇到也最让人头痛的问题是膜污堵。水处理过程中,
水中的微生物与有机物(尤其是污水中)常常会附着在膜的表面,随着膜应用时间的增长,
这些物质就会慢慢地把膜孔堵塞。从而导致了膜分离能力的直接下降。为了保证膜的正常运
转,稳定水通量,需要定期对膜进行清洗。去除这些吸附在膜表面的微生物及有机物的最有
效方法是氧化剂清洗。但氧化剂会对很多膜造成损害。而聚偏氟乙烯(PVDF)的耐受氧化剂(次氯酸钠等)的能力是聚醚砜、聚砜等材料的10倍以上,从而大大延长了其使用寿命。
聚偏氟乙烯同时又具有极强的柔韧性。而柔韧性是在膜的气擦洗清洗过程中高度期望
的,因此,聚偏氟乙烯被广泛应用在需要空气的膜过滤形式中,比如膜生物反应器(MBR)
以及外压式过滤形式的膜组件。在实际案例调查结果中表明,聚偏氟乙烯膜具有最少的断丝
率。
由于聚偏氟乙烯(PVDF)膜的极低的断丝率、高抗氧化能力、高强度、极好的柔韧性
以及耐污染等种种优点,其在水处理领域得到了越来越广泛的应用。
各种膜材质韧性对比
聚偏氟乙烯膜具有以下优势:
A:化学稳定性强,抗氧化能力高:
优质的聚偏氟乙烯材料决定了盛金源产品的强化学稳定性,而膜的高化学稳定性又使得膜耐高
浓度氧化剂的清洗,从而可有效地防止细菌等微生物繁殖;
B:高通水量:产品的孔隙率高,使组件拥有高通量:
C:高强度,高柔韧性:因而膜丝具有最少的断丝率。柔韧性是在膜的气擦洗清洗过程中高度
期望的,因此,聚偏氟乙烯膜被广泛应用在需要空气的膜过滤形式中,比如膜生物反应器
(MBR)以及外压式过滤形式的膜组件,以保证低断丝率;
D:公称孔径小:因而能够去除几乎所有的悬浮颗粒、微生物、胶体、病菌及细菌;
E:高抗污染性:通过亲水改性,产品的耐污染性也大大提高。
F:使用寿命长:组件通常采用不易堵塞的外压式结构,具有更大的过滤面积和更高的截污量,
易清洗,而且更彻底,可以及时清除膜面的污染,使膜的使用寿命更长。
G:高质量,高性价比。