城市污水处理厂MBR膜系统应用分析

城市污水处理厂MBR膜系统应用分析
发布时间：2021-06-17T12:12:47.837Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：钱立鹏
[导读] 摘要：本文论述对城市污水处理厂膜系统投资、用地及型式选择对MBR应用的影响。

福州市规划设计研究院集团有限公司合肥分公司安徽合肥 230001
摘要：本文论述对城市污水处理厂膜系统投资、用地及型式选择对MBR应用的影响。

关键词：MBR；中空纤维膜；平板膜
1.前言
膜生物反应器（MBR）因其单位体积生物量高、占地节省、出水水质好等优点已被国内许多新建或既有污水处理厂作为首选工艺而应用。

尽管MBR膜系统存在产水量下降、耐水量冲击负荷能力差、存在技术壁垒、投资费用较高、能耗高、运行成本较高等劣势[1]，MBR工艺能够提高固液分离效率和生化反应速率，减少污水处理设施占地面积，成为现代城市污水处理厂高效、集约用地新模式。

本文主要讨论MBR膜系统投资、用地及型式选择对MBR应用的影响。

2.投资分析
据项目统计数据分析可知，市政领域MBR工艺的吨水总投资费用为3000～4900元，平均约3883元。

下表列举了部分大型MBR工程的投资情况。

投资费用的差异与应用领域、膜组件厂商、结构形式等均有较大关系。

表1 部分大型MBR工程投资一览表
据统计，我国2012年所有市政污水处理厂的平均总投资费用是2200元/（m³•d），可见MBR工艺比传统活性污泥法项目的建设投资费用高较多。

3.MBR膜产品选型
大中型再生水处理MBR工程一般采用浸没式平板膜组件或浸没式中空纤维膜组件，在相同的进水条件下，两类膜组件的出水水质接近，但最佳操作条件有所不同。

本案从膜通量、耐污染性能、清洗强度、单位膜面积成本等因素对平板膜及中空纤维膜进行对比。

表2 中空纤维膜与平板膜主要性能对比表
平板膜相对中空纤维膜抗污染能力较强，因此在进水水质较差的情况下可以优先考虑采用平板膜工艺。

平板膜可采用较高的污泥质量浓度和膜通量，但一般平板膜池占地面积稍大；中空纤维膜装填密度较高，膜池占地面积较小，但采用的污泥质量浓度较低，膜通量较小。

平板膜工艺的用地与中空纤维膜工艺用地相当。

相当于平板膜来说，中空纤维膜的总投资和运行成本稍低。

平板膜化学清洗频率低于中空纤维膜，日常设备运行管理相对简单。

因此在经济条件允许的情况下可考虑采用平板膜工艺。

相对于中空纤维膜，平板膜的操作条件不同，包括膜通量、装填密度、曝气量不同、反洗要求等，其进口、国产品牌产品也存在较大差异。

从初期投资考虑，采用国产中空纤维膜可降低总投资，减轻资金压力。

从全寿命周期投资考虑，进口平板膜具有优势，同时考虑到其总成本相对较低，其财务压力小，同时考虑到平板膜，反洗强度较低，可节约人工成本，降低运行管理难度，因而具有一定的优势。

4、结论
用于市政领域的MBR工艺的占地面积为0.12～0.69m²/（m³•d），而包含三级处理的传统工艺市政污水处理厂的占地面积为1.2～1.6m²/（m³•d）。

MBR工艺在占地面积方面有明显优势。

如果进一步考虑征地费用，由于MBR工艺占地面积较小，投资差距会进一步缩小[2]。

由于MBR工艺的一次性投资相对较高，在选择MBR工艺时，应因地制宜，综合考虑出水标准要求、占地面积、经济因素、中水回用需求和进水水质处理难度等要素。

在投资可以保证的情况下，建议采用进口优质品牌的平板膜，可以在全寿命周期内降低运行成本，降低运维强度。

在投资收到限制时，建议采用国产一线品牌的中空纤维膜，可降低一次性投资成本；
参考文献：
[1]陈珺，杨琦.MBR工艺应用于城市污水处理的技术风险[J].中国给水排水，2012，28（12）：102-104．
[2]蒋岚岚，张万里，冯成军.膜生物反应器工艺应用争议问题分析及改进建议[J].环境污染与防治.2015..37（12）：96-100。