MBR工艺在污水处理厂提标改造工程中的应用实践

MBR工艺在污水处理厂提标改造工程中的应用实践
发布时间：2022-08-15T02:08:51.155Z 来源：《科学与技术》2022年第7期作者：赖长清[导读] 因部分地区污水处理厂建设使用时间较久，且我国对污水处理层面所提出要求不断增加
赖长清
湖南鑫远环境科技股份有限公司摘要：因部分地区污水处理厂建设使用时间较久，且我国对污水处理层面所提出要求不断增加，以至于其所需提标改造地方相对较多，故本文主要结合具体工程案例，探讨污水处理厂的提标改造项目工程当中MBR工艺实践应用，仅供参考。

关键词：污水处理厂；MBR工艺；改造工程；提标；应用前言：
各地城市的污水处理厂为实现污水的达标排放，均纷纷投入至提标改造工作当中，期望能够通过高效落实提标改造项目工程，确保污水处理厂能够满足于我国所提出更多且更高的污水排放及处理要求。

因而，对污水处理厂的提标改造项目工程当中MBR工艺实践应用开展实例分析较为必要。

1、工况
某城市污水厂于2003年建设完成，2007年投放运行，设计规模为5*104m3/d，其出水水质主要执行的是城镇地区污水处理厂现行污染物一级B排放标准。

污水大部分源自周边居民的生活污水、垃圾处理厂的渗滤液、酒厂的生产废水等。

污水处理原有工艺流程，即污水收集、粗格栅处理、提升泵房作业、细格栅处理、钟式的沉砂池处理、预脱硝池处理、厌氧池处理、氧化沟作业、二沉池和紫外线消毒池处理、出水排放。

伴随社会经济持续发展，纳水区域整个管网得以完善化，污水在收集率上有所提升，污水处理厂整个服务区域范围污水量呈逐年增长趋势，污水处理厂已接近于满负荷的运行状态。

因我国不断提高对污水治理层面要求及其排放标准。

对此，需引入MBR工艺，对该污水处理厂实施提标改造。

现结合此污水处理厂，实例分析对污水处理厂的提标改造项目工程当中MBR工艺实践应用。

2、实例分析2.1 在膜池的主系统层面
原有二沉池为39m直径、总高度为5.1m、池边水深度为4.6m。

在改造期间，保留二沉淀池的池壁与底板，配水渠及中心柱拆除；重新实施隔墙及底板浇筑，分为配水、膜池及污泥回流、清洗各个区域。

配水渠区域停留时间为0.24h，膜池和污泥回流这两个区域的停留时间分别是1.69h、0.24h。

经改造过后，单个的二沉池分成8格膜池，该单格池体体整个平面尺寸为23.8m*3.3m*6.5m，且有效水深约为4.25m[1]。

每格膜池当中，均设膜组装置8套，预留膜空位一个，每套模组装置有效过滤实际面积均为1200㎡。

同时，每格膜池当中，膜的有效过滤总面积约为9600 m2。

经改造之后，每个二沉池的有效膜总面积均为76800 m2，有效膜总面积则约为153600 m2。

设定过水通量平均20.34L/（m2·h），且运行通量设定22.60 L/（m2·h），1格膜池实施反洗处理期间，其余膜池实际运行通量则达24.11L/（m2·h）。

在污泥回流整个区域范围，设污泥的回流泵6台，流量设定为3125m2/h、功率设55kW、扬程设3m。

2.2 在产水系统层面
膜池借助泵实施抽吸产水，每2格的膜池配置产水泵一台，共设10台。

产水泵均选定单级单吸式的离心泵，设定流量为660m2/h、功率45kW、扬程15m，借助变频调速对产水量予以控制。

产水系统，其内置产水泵、抽吸管路、配套阀门及其仪表。

此提标改造项目工程当中，产水泵在运行方式上是10 min抽吸后，停止约1min，在产水管路当中设压力变送装置，其控制系统当中跨膜压差需控制至30kPa。

2.3 在反洗系统层面
膜系统投放运行一定时间之后，膜表面便会有污染形成，需予以反洗处理。

反洗水泵，选定单级单吸式离心泵，设定流量为440m2/h、功率为45kW、扬程为15m，共设2台，实行变频控制。

针对反洗管路位置，也需设压力变送装置，要求控制反洗实际跨膜压差＜10kPa。

2.4 在膜吹扫处理系统层面
膜吹扫处理系统，实行空气悬浮式风机供气，设定4台，实行变频调速，其单台风压设0.56 bar、风量设定为14400m3/h，装机功率则为324kW。

此提标改造项目工程当中设脉冲曝气装置，以虹吸原理为基础，集中释放曝气的周期性，释放气泡上升，逐渐和液体混合于膜表面，促使涡流形成，上升空气整个过程当中，对中空的纤维膜外部表面实施擦洗、清洁处理，曝气强度及膜擦洗处理强度得以增强，膜污染得以延缓，膜元件总体使用寿命延长，减少平均的耗气量，降低了污水处理厂总体的运行能耗[2]。

2.5 在化学清洗处理系统层面
化学清洗处理系统当中，加入次氯酸钠，将有机物所致膜污染去除；加入柠檬酸，将无机盐所致污染去除。

膜设备间当中，设次氯酸钠及柠檬酸储药罐，设容积10 m3。

次氯酸钠的储罐当中，储液实际浓度均为10%，设机械隔膜泵3台，便于实现维护性的化学清洗，单台流量设1.5m3/h、功率为1.5kW、扬程则为30m；设化工式磁力泵2台，便于实现恢复性的化学清洗，单台流量设10m3/h、功率为3kW、扬程则为20m。

维护性的清洗处理，要求每周实施1~2次，且次氯酸钠实际浓度为300~500 ppm；针对恢复性的清洗处理，要求每年实施1~2 次，且次氯酸钠实际浓度为1000~2000 ppm[3]；针对柠檬酸的储罐当中，储液浓度约30%，设机械式隔膜泵3台，实施维护性的化学清洗，单台流量设1.0m3/h、功率为0.75kW、扬程则为30m；设化工式磁力泵2台，便于实现恢复性的化学清洗，单台流量设6.5m3/h、功率为2.2kW、扬程则为20m。

针对维护性的清洗处理，要求每1~2周实施1次，且柠檬酸实际浓度为1000~2000 ppm；针对恢复性的清洗处理，要求每年实施1~2 次，次氯酸钠实际浓度为3000~5 000 ppm。

在清洗频率上，需与进水水质、膜系统及生化系统实际运行状态等结合予以适当调整。

2.6 在抽真空及压缩空气处理系统层面
针对抽真空处理系统层面：此提标改造项目工程当中，设2台液环真空泵，单台流量设定3.83 m2/min，设真空度为-330 mmHg，且N=5.5kW；针对压缩空气处理系统层面：设2台空气压缩装置，单台流量设定1.2 m2/min，设压力为1MPa，且N=5.5kW。

2.7 在剩余污泥及膜池排空处理系统层面
此提标改造项目工程当中，剩余污泥处理系统及膜池排空处理系统，其共用一整套的管路设备。

设4台排空泵，单台流量设定300 m/h、功率设15kW、扬程设10m。

3、结语
综上所述，此污水处理厂引入MBR工艺实施提标改造项目工程当中，主要是针对一期的提升泵房基础设备予以更换，一期泵房总体规模改造成7.5*104m3/d；一期当中细格栅、旋流式沉砂池拆除，新建细格栅、中格栅、膜格栅、曝气式沉砂池。

针对生化区域，一期氧化沟、二沉池部分改造成A2O-MBR的生化池，且外加碳源及化学除磷，确保氮及磷可实现排放达标。

新增加药间、膜设备间、污泥脱水间、鼓风机房和配电间等。

此提标改造项目以原厂址为基础予以改造优化，原构筑物基础设备和工艺管线尽量利用起来，确保MBR技术工艺的最小占地面积、短工期，出水可靠稳定等优势可得到更为充分地发挥，经一段时间试运行后了解到，其出水水质与设计标准相符合，充分满足当地水污染物各项排放标准，值得持续推广应用。

参考文献：
[1] 肖涛. MBR工艺在污水处理厂提标扩建工程中的应用与优化建议[J]. 环境工程, 2021, 39(012):530-531.
[2] 茹岩坤. MBR工艺在污水处理厂提标扩建工程中的设计研究[J]. 清洗世界, 2021, 37(004):309-310.
[3] 冯云刚, 冯凯, 张伟. MBR-O3工艺用于高排放标准污水处理厂的设计案例[J]. 给水排水, 2020, 46(023):344-345.。