MBR 膜處理技術(shù)在污水處理廠的應(yīng)用研究

胡 鵬

（國(guó)能榆林化工有限公司，陜西 榆林 719000）

為了使各地的污水處理需求得到滿足，相關(guān)污水處理廠需要合理采用先進(jìn)的處理工藝，以此來(lái)有效提高污水處理質(zhì)量，確保出水能夠滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。MBR 膜處理技術(shù)是一種新型的處理工藝，將其在污水處理廠中加以應(yīng)用，可以有效保證污水處理效果。

對(duì)此，相關(guān)工作人員需要對(duì)MBR 膜處理技術(shù)加大研究力度，明確具體的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，使該項(xiàng)技術(shù)能夠在污水處理廠中得到有效推廣與應(yīng)用，提高我國(guó)的污水處理水平，使環(huán)境污染現(xiàn)狀得到改善，促進(jìn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。

1 MBR 出水水質(zhì)特征

在采用MBR 膜處理技術(shù)對(duì)生活污水處理時(shí)，需要確保出水無(wú)色無(wú)味，而且其渾濁度應(yīng)小于0.52，BOD5要低于4mg/L，CAD 的濃度則需要小于14.8mg/L，陰離子則應(yīng)小于11.8mg/L，氨氮濃度應(yīng)為2.9mg/L。由此能夠看出，在采用此處理工藝后，污水當(dāng)中的各類污染物生產(chǎn)效率相對(duì)較高，因此運(yùn)用MBR 膜處理工藝可以制造出特別的可再生水。相關(guān)研究人員對(duì)MBR 工藝以及傳統(tǒng)的一級(jí)濁水加工展開分析，并充分關(guān)注了其產(chǎn)生水與加工后水中生物的具體數(shù)量與濃度，從而探究此工藝和一級(jí)活性污泥工藝對(duì)污水中微生物的實(shí)際消除效果。而活性污染微生物所制造的SNP 品種與數(shù)目，和微生物活動(dòng)具有密切聯(lián)系。微生物活性需要受到許多因素帶來(lái)的影響，具體包括有毒物質(zhì)、空間、環(huán)境、氣候，以及在反應(yīng)器當(dāng)中的停留時(shí)間等。通過(guò)采用MBR 工藝，可以有效提高微生物的消除率，并在出水后對(duì)其特別殺菌，以此來(lái)有效消除微生物。為了保證組件的膜通量良好，確保能夠連續(xù)出水，在實(shí)際應(yīng)用此工藝時(shí)，應(yīng)采用全自動(dòng)化學(xué)洗、水洗以及線化學(xué)清洗系統(tǒng)。而針對(duì)二級(jí)活性污泥工藝展開分析，其對(duì)污水當(dāng)中的微生物無(wú)法起到明顯的殺菌效果，因此需要在二級(jí)出水后進(jìn)行相應(yīng)的殺菌處理，以此來(lái)使微生物的殺毒效率得到有效提高，使污水中相關(guān)的病毒微生物數(shù)目得到減少[1]。

2 MBR 污水處理工程

在污水處理廠的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中應(yīng)用MBR 膜處理技術(shù)，首先需要分析進(jìn)水水質(zhì)，具體如表1。為了使格柵出水當(dāng)中的有機(jī)污染物得到深度去除，也為了使出水水質(zhì)得到有效改善，在污水處理工程當(dāng)中，需要建立MBR 生物反應(yīng)池，其組成部分具體包括膜池、好氧池、缺氧池以及厭氧池。具體來(lái)說(shuō)，此MBR 生物反應(yīng)池一共包括兩座，需要和膜設(shè)備間有效合建。各座MBR 反應(yīng)池可以具體劃分為24 組膜池，并由相應(yīng)的獨(dú)立控制產(chǎn)水單元所組成。這樣一來(lái)，在檢修任意一組時(shí)，其他工作組仍可以維持正常運(yùn)行。與此同時(shí)，各組獨(dú)立控制的產(chǎn)水單元，都設(shè)置了8 套膜組件，而且各套組件主要采用雙層膜架布置，其設(shè)計(jì)膜的面積能夠達(dá)到1600 平方米，這使膜通量得到了顯著提升。各個(gè)產(chǎn)水單元還安裝了一臺(tái)膜抽吸泵，可以有效抽吸出水，通過(guò)膜的高效截留作用將幾乎所有的細(xì)菌、膠體、懸浮物、藻類以及一些高分子有機(jī)物有效截留，確保出水水質(zhì)能夠滿足具體的設(shè)計(jì)要求。

2.1 污水處理工程設(shè)計(jì)

2.1.1 工藝流程

污水處理廠的建設(shè)用地相對(duì)較小，但具有較高的出水要求，因此在設(shè)計(jì)污水處理工程時(shí)，需要采用MBR 膜生物反應(yīng)工藝，以此來(lái)降低對(duì)周圍環(huán)境的影響，有效保證出水水質(zhì)。在污水的預(yù)處理階段，需要采用固液分離方法，其組成部分具體包括粗細(xì)格柵、精細(xì)格柵以及旋流沉沙池，可以將污水當(dāng)中的大顆粒污染物質(zhì)以及砂礫有效去除。在工程施工期間，需要對(duì)粗格柵以及進(jìn)水泵房合建，而細(xì)格柵則需要和旋流沉砂池合建，對(duì)相關(guān)的工程設(shè)施加以利用。在MBR出水階段，主要采用紫外線消毒的方式有效消毒。

2.1.2 工廠運(yùn)行情況

結(jié)合污水處理廠工程的試運(yùn)行數(shù)據(jù)展開分析，可以發(fā)現(xiàn)其出水水質(zhì)可以滿足一級(jí)A 排放標(biāo)準(zhǔn)，而且MB R 膜處理工藝具有穩(wěn)定的處理效果，出水水質(zhì)也相對(duì)較好，相關(guān)數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表2。

2.1.3 污泥處理工藝流程

為了使污泥產(chǎn)量得到減少，也為了使其運(yùn)輸成本得到降低，需要采取濃縮脫水的方式來(lái)處置剩余污泥，以此來(lái)使污泥資源的利用率得到有效提升。在濃縮池當(dāng)中，具體需要配置污泥濃縮池、配泥井、儲(chǔ)泥池，其中污泥濃縮池的直徑達(dá)到21 米，而池邊水的深度則為4.0 米，可以使污泥停留17.9 小時(shí)，而且在污泥濃縮后，其含水率大約為98%。儲(chǔ)泥池共包括兩池，其中單池尺寸可以達(dá)到10 米×10 米，水深則為4.0 米。此外在污泥處理期間，需要有效控制惡臭污染物。

2.2 生產(chǎn)構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)

2.2.1 細(xì)格柵、曝氣沉沙池以及致密格柵

首先，細(xì)格柵一共需要設(shè)置兩臺(tái)格柵，其空隙為4毫米，而水深則為0.9 米，通過(guò)時(shí)的速度達(dá)到0.9 米每秒，損失則為0.3 米。

其次，曝氣沉砂池需要設(shè)置沉沙池，其存儲(chǔ)時(shí)間在熱季為2.85 分鐘，水平速度則為0.25 米每秒。與此同時(shí)，還需要設(shè)置刮砂機(jī)。

最后，精細(xì)格柵一共需要安裝4 臺(tái)致密儀器，其漏洞為0.9毫米，水深則為0.9米，速度可以達(dá)到0.65米每秒，損失則為0.8 米。

2.2.2 MBR 生產(chǎn)區(qū)

對(duì)于MBR 生化池，需要合理運(yùn)用當(dāng)代制造工藝，而在后兩段需要在內(nèi)部安裝容器，并有效供氧，其總?cè)萘靠梢赃_(dá)到29741 米，一共需要對(duì)三座生化池進(jìn)行設(shè)置，而且每座還需要具體劃分為膜區(qū)、好氧區(qū)以及缺氧區(qū)三個(gè)部分。

2.2.3 消毒

膜過(guò)濾屬于一種殺菌方法，通過(guò)過(guò)濾膜的有效過(guò)濾，可以使細(xì)菌得到充分消除。

2.2.4 污泥脫水機(jī)

污水處理廠需要安裝4 臺(tái)離心脫水機(jī)，其中兩臺(tái)使用，另外兩臺(tái)為備用。在經(jīng)過(guò)具體的脫水處理后，污泥的脫水效率能夠達(dá)到88%。

2.2.5 除臭設(shè)計(jì)

對(duì)于污水處理廠當(dāng)中所安裝的除臭系統(tǒng)，其可以有效封閉容易產(chǎn)生有毒氣體的加工構(gòu)造物池，并使用管道聚集系統(tǒng)，在生物除臭裝置當(dāng)中聚集臭氣，通過(guò)微生物分離氧化臭氣成分，確保其無(wú)害，然后在廠區(qū)地面有效排放，以此來(lái)達(dá)到除臭目的[2]。

3 MBR 膜處理技術(shù)在污水處理廠中的應(yīng)用對(duì)策

3.1 MBR 膜組器的選擇

對(duì)于地上和地下污水處理廠而言，在選型與設(shè)計(jì)MBR 膜組器時(shí)存在相應(yīng)的差異。

首先，在選擇膜通量時(shí)，地上污水處理廠具有較大的水溫波動(dòng)，特別對(duì)于我國(guó)北方城市而言，在冬季水溫相對(duì)較低，因此膜通量也會(huì)有所下降。在設(shè)計(jì)膜通量時(shí)，需要對(duì)溫度因素充分考慮。而對(duì)于地下污水處理廠，由于其在地下較深處，而且水廠周圍采用箱體包裹，因此能夠維持水溫恒定。在對(duì)膜通量進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)比地上污水處理廠應(yīng)相對(duì)較高。

其次，在設(shè)計(jì)膜組器時(shí)，地上污水處理廠需要對(duì)膜的均勻性進(jìn)行考慮，確保膜組器內(nèi)部各片膜元件的產(chǎn)水量和污染情況能夠保持一致。而地下污水處理廠在設(shè)計(jì)膜組器時(shí)，不僅要對(duì)上述因素進(jìn)行考慮，還需要對(duì)膜組器的外形尺寸加以減小。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，尤其需要注意地下污水處理廠的箱體結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)通常需要達(dá)到7～8 米，這樣可以確保在兩柱距間能夠放下更多膜組器。一般情況下，地上污水處理廠的膜組距寬度應(yīng)為3.6 米，并在兩柱子間對(duì)兩列膜組器進(jìn)行安置，同時(shí)還需要考慮管廊寬度，因此其柱距通常大于8 米。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，膜組器設(shè)計(jì)寬度相對(duì)較小，兩個(gè)柱子間的總寬度不超過(guò)8 米。

3.2 MBR 膜池管廊布置特點(diǎn)

一般情況下，在設(shè)計(jì)MBR 工藝時(shí)，需要在膜池上對(duì)管廊進(jìn)行設(shè)計(jì)，其主要對(duì)膜吹掃空氣管以及產(chǎn)水管進(jìn)行放置。地上類型的污水處理廠，在設(shè)計(jì)MBR 膜池時(shí)，不需要受到結(jié)構(gòu)柱距所帶來(lái)的影響，因此其廊道只需要對(duì)產(chǎn)水管以及相鄰膜系列的吹掃空氣管等管道進(jìn)行考慮即可，其管廊的寬度通常小于1.2 米，布局比較簡(jiǎn)單與合理。而對(duì)于地下室的污水處理廠，其結(jié)構(gòu)主要采用箱體式設(shè)計(jì)，需要在箱體內(nèi)部對(duì)結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)進(jìn)行布置。一般情況下，柱網(wǎng)之間的跨度通常為8 米。由于存在柱網(wǎng)，因此限制了管廊寬度，在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中需要有效組合相鄰的兩個(gè)膜，并對(duì)其采用同一管廊，其寬度通常為1.5 米。在此過(guò)程當(dāng)中尤其要加深管廊深度，對(duì)管道采取雙層布局形式。

3.3 MBR 膜池回流形式和回流泵選擇

MBR 的污泥回流比一般為300%～500%，具有較大的回流量，而且揚(yáng)程相對(duì)較低。地上污水處理廠可以對(duì)生物池與膜池進(jìn)行合建，也可以采取分揀的形式，在選擇污泥回流泵時(shí)具有較高的靈活性。通常情況下，回流泵主要采用管道敷設(shè)的方式，在前端生物池好氧池中進(jìn)入。而對(duì)于地下污水處理廠，其結(jié)構(gòu)則主要采用箱體設(shè)計(jì)，屬于封閉區(qū)域，空間相對(duì)比較狹小，如果利用管道將其送到前端好氧池，除了需要針對(duì)管道增加相應(yīng)的支撐防護(hù)，而且地下空間狹小還會(huì)影響到管道施工的焊接與運(yùn)輸，增大了檢修和維護(hù)工作難度。所以，地下室的MBR 膜池，一般會(huì)和生物池進(jìn)行合建，并采用渠道方式對(duì)其進(jìn)出水方向加以調(diào)整。具體來(lái)說(shuō)，在將進(jìn)水引入后端以后，需要在膜池前端設(shè)置出水，并通過(guò)穿墻泵來(lái)有效實(shí)現(xiàn)污泥回流[3]。

4 膜的運(yùn)行和維護(hù)

4.1 膜的運(yùn)行流程

在分離池當(dāng)中，其所組合的膜組件主要在膜分離區(qū)中放置，由于中空纖維膜通道可以對(duì)細(xì)菌進(jìn)行有效阻截，因此需要在膜中間保存通盤，以此來(lái)有效消滅其他有機(jī)物、病毒以及顆粒，使出水水質(zhì)得到有效保證。而為了使膜組件的膜通量得到保證，確保連續(xù)出水，污水處理廠需要對(duì)全自動(dòng)化學(xué)洗等方式進(jìn)行采用，具體包括線化學(xué)清洗以及水洗等。通過(guò)安裝自動(dòng)程序可以有效收集與總結(jié)相關(guān)信息，并對(duì)其集中加工，自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng)當(dāng)中的工藝使用。

4.2 膜維護(hù)的一般要求

相關(guān)污水處理廠需要將測(cè)量?jī)x器以及在線監(jiān)控等，在膜組件出口位置進(jìn)行設(shè)置，一旦發(fā)現(xiàn)其濃度與出水成分不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，需要及時(shí)暫停處理。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)工作人員需要對(duì)膜組現(xiàn)狀及時(shí)展開分析，并做好膜組的維護(hù)工作，以此來(lái)有效發(fā)揮出膜組件的重要功能與作用。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在污水處理廠的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)對(duì)MBR 膜處理技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以有效提高污水處理效果。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，MBR膜處理工藝也在不斷完善和成熟當(dāng)中，這為其在污水處理廠中的應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。對(duì)此，相關(guān)工作人員需要對(duì)此處理工藝加大研究力度，明確膜處理技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用要點(diǎn)，以此來(lái)完善污水處理流程，使出水水質(zhì)得到保證，提高我國(guó)的污水處理水平。