膜生物反應(yīng)器(MBR)在污水再生深度處理中的工程應(yīng)用①

摘 要:山西山陰縣污水處理廠再生深度處理一期工程1萬m3/d，采用膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)達(dá)到《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50050)要求。

關(guān)鍵詞:膜生物反應(yīng)器(MBR) 污水再生 深度處理

中圖分類號(hào):X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)04(a)-0145-01

近年來水資源短缺問題突出，城市污水再生深度處理回用是解決這一問題的重要途徑。膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor，簡稱MBR)是一種膜分離與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新工藝，具有出水水質(zhì)優(yōu)良、穩(wěn)定、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，在工程中的應(yīng)用日漸增多。

1 工程概況

山陰縣生活污水處理廠位于縣城南城區(qū)東南角，2008年7月建成，規(guī)劃處理能力1.5萬m3/d，現(xiàn)設(shè)計(jì)水量1萬m3/d，預(yù)留擴(kuò)建5千m3/d的條件。

污水處理廠采用“三溝式氧化溝”工藝，出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級排放標(biāo)準(zhǔn)。再生水深度處理后，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)達(dá)到《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。

2 設(shè)計(jì)水質(zhì)與工藝流程

2.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)

山陰縣污水處理廠再生水深度處理一期工程設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)如表1所示，

2.2 工藝流程

氧化溝出水→調(diào)節(jié)池→膜格柵提升泵→膜格柵→生物池→膜池提升泵→MBR膜池→出水

3 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

3.1 調(diào)節(jié)池及膜格柵集水池

新建調(diào)節(jié)池一座，尺寸18m×15m×6m(長×寬×深)，池內(nèi)設(shè)2臺(tái)潛水?dāng)嚢杵鳎?80轉(zhuǎn)/min，功率4.0kW。集水池與調(diào)節(jié)池共建，設(shè)方閘門1臺(tái)(800mm×800mm)，配手、電兩用啟閉機(jī)。池內(nèi)設(shè)膜格柵提升泵(潛水離心泵)，3用1備，流量140m3/h，揚(yáng)程11m，功率5kW。

3.2 膜格柵間

膜格柵間一座，安裝2臺(tái)轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵，流量420m3/h，直徑1000mm，過濾精度2mm，安裝角度35°，不銹鋼材質(zhì)，功率1.5kW，細(xì)格柵渠道前后設(shè)4套疊梁閘(1100mm×900mm)。

3.3 生物池及膜池提升泵

生物池采用好氧處理工藝，有效水深5.7m，尺寸30m×5m×7.1m(長×寬×深)，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間4h，污泥濃度5000mg/L。管式微孔曝氣器曝氣，外管外徑120mm，外管內(nèi)徑100mm，孔隙率35%～50%，產(chǎn)生氣泡直徑1～3mm，單位通氣量5～50m3/m·h，服務(wù)面積2～3m2/m。池內(nèi)設(shè)置2臺(tái)膜池提升泵(軸流泵)，流量700～1050m3/h，揚(yáng)程2m，功率5kW。

3.4 膜池

膜池共4格，本期安裝3格。膜池前設(shè)配水及回流渠道，生物池來混合液通過配水渠均勻分配到膜池，膜池混合液經(jīng)回流渠道自流至生物池入口，污泥回流比300～400%。每格膜池設(shè)置進(jìn)水閘門、排空管，配備1臺(tái)產(chǎn)水/反沖洗水泵(變頻)，流量154～337m3/h，揚(yáng)程16m，功率18.5kW。

膜池有效水深3.3m，單格平面尺寸11.4m×3.05m，每格膜池安裝5只膜組件，預(yù)留1只膜組件的安裝位置。膜組件采用PVDF，膜絲內(nèi)外徑1.9mm/0.8mm，有效膜絲長度2185mm，膜孔徑0.04μm，設(shè)計(jì)通量15.2LMH(5Cat冬季最大周流量)～18.1LMH(10C at 日平均流量)，設(shè)計(jì)污泥濃度7500mg/L，3格膜池總供氣量138m3/min。

膜池進(jìn)水設(shè)3臺(tái)手、電兩用不銹鋼閘門(800mm×800mm)，配置2臺(tái)污泥回流泵(排空泵)，流量400m3/h，揚(yáng)程20m，功率30kW，配置2臺(tái)剩余污泥泵，流量7m3/h，揚(yáng)程20m，功率2.2kW。

3.5 附屬配套設(shè)備

生物池曝氣風(fēng)機(jī)3臺(tái)，流量19m3/min，揚(yáng)程7m，功率37kW;膜池曝氣風(fēng)機(jī)4臺(tái)，流量46m3/min，揚(yáng)程4m，功率75kW;輸水泵3臺(tái)，流量210m3/h，揚(yáng)程95m，功率110kW;自用水泵2臺(tái)，流量30m3/h，揚(yáng)程30m，功率7.5kW;清水箱2臺(tái)，500m3;PAC加藥裝置1套;次氯酸鈉加藥裝置1套;檸檬酸加藥裝置1套;還原劑加藥裝置1套;中和劑加藥裝置1套;壓縮空氣系統(tǒng)1套。

4 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(1)合理利用污水廠現(xiàn)有條件，采用膜生物反應(yīng)器工藝，簡化工藝流程，節(jié)省用地。

(2)設(shè)置膜格柵間，采取強(qiáng)化措施對進(jìn)水中存在的毛發(fā)、纖維類物質(zhì)及大于2mm的漂浮物進(jìn)行攔截，保證MBR系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。

5 結(jié)語

膜生物反應(yīng)器技術(shù)相對于傳統(tǒng)處理技術(shù)有明顯的優(yōu)勢，在污水再生深度處理中會(huì)得到越來越普遍的使用，對緩解水資源的緊缺起到重要的作用。但膜的污染和使用壽命問題是制約該技術(shù)發(fā)展的因素，隨著膜制造技術(shù)的提高與改進(jìn)，MBR技術(shù)在改善環(huán)境，緩解水資源短缺方面起到更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]胡邦，蔣嵐嵐，張萬里，吳偉，龔兆宇.MBR膜工藝在城市污水處理廠中的工程應(yīng)用[J].給水排水，2009，35(11):22～24.

[2]陳福泰，黃霞譯.Judd S，Judd C，膜生物反應(yīng)器.北京:科學(xué)出版社，2009.

[3]周玉芬，于淼，鄭祥.MBR在我國應(yīng)用現(xiàn)狀與市場發(fā)展趨勢，2009年全國非常規(guī)水資源利用技術(shù)研討會(huì)，2009，60～65.

[4]王鳳.淺談膜生物反應(yīng)器技術(shù)在中水回用中的應(yīng)用[J].山西建筑，2011，37(11):130×131.