膜生物反应器(MBR)在污水再生深度处理中的工程应用

膜生物反应器(MBR)在污水再生深度处理中的工程应用

摘要:山西山阴县污水处理厂再生深度处理一期工程1万m3/d,采用膜生物反应器(MBR)工艺,设计出水水质达到《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050)要求。

关键词:膜生物反应器(MBR) 污水再生深度处理

近年来水资源短缺问题突出,城市污水再生深度处理回用是解决这一问题的重要途径。膜生物反应器(Membrane Bioreactor,简称MBR)是一种膜分离与生物技术有机结合的新工艺,具有出水水质优良、稳定、占地面积小等优点,在工程中的应用日渐增多。

1 工程概况

山阴县生活污水处理厂位于县城南城区东南角,2008年7月建成,规划处理能力1.5万m3/d,现设计水量1万m3/d,预留扩建5千m3/d 的条件。

污水处理厂采用“三沟式氧化沟”工艺,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》的二级排放标准。再生水深度处理后,设计出水水质达到《工业循环冷却水处理设计规范》要求。

2 设计水质与工艺流程

2.1 设计水质

山阴县污水处理厂再生水深度处理一期工程设计进、出水水质如表1所示,

2.2 工艺流程

氧化沟出水→调节池→膜格栅提升泵→膜格栅→生物池→膜池提升泵→MBR膜池→出水

3 主要构筑物设计

3.1 调节池及膜格栅集水池

新建调节池一座,尺寸18m×15m×6m(长×宽×深),池内设2台潜水搅拌器,680转/min,功率4.0kW。集水池与调节池共建,设方闸门1台(800mm×800mm),配手、电两用启闭机。池内设膜格栅提升泵(潜水离心泵),3用1备,流量140m3/h,扬程11m,功率5kW。

3.2 膜格栅间

膜格栅间一座,安装2台转鼓式细格栅,流量420m3/h,直径1000mm,过滤精度2mm,安装角度35°,不锈钢材质,功率1.5kW,细格栅渠道前后设4套叠梁闸(1100mm×900mm)。

3.3 生物池及膜池提升泵

生物池采用好氧处理工艺,有效水深5.7m,尺寸30m×5m×7.1m(长

×宽×深),设计水力停留时间4h,污泥浓度5000mg/L。管式微孔曝气器曝气,外管外径120mm,外管内径100mm,孔隙率35%～50%,产生气泡直径1～3mm,单位通气量5～50m3/m·h,服务面积2～3m2/m。池内设置2台膜池提升泵(轴流泵),流量700～1050m3/h,扬程2m,功率5kW。

3.4 膜池

膜池共4格,本期安装3格。膜池前设配水及回流渠道,生物池来混合液通过配水渠均匀分配到膜池,膜池混合液经回流渠道自流至生物池入口,污泥回流比300～400%。每格膜池设置进水闸门、排空管,配备1台产水/反冲洗水泵(变频),流量154～337m3/h,扬程16m,功率18.5kW。

膜池有效水深3.3m,单格平面尺寸11.4m×3.05m,每格膜池安装5只膜组件,预留1只膜组件的安装位置。膜组件采用PVDF,膜丝内外径 1.9mm/0.8mm,有效膜丝长度2185mm,膜孔径0.04μm,设计通量15.2LMH(5Cat冬季最大周流量)～18.1LMH(10C at 日平均流量),设计污泥浓度7500mg/L,3格膜池总供气量138m3/min。

膜池进水设3台手、电两用不锈钢闸门(800mm×800mm),配置2台污泥回流泵(排空泵),流量400m3/h,扬程20m,功率30kW,配置2台剩余污泥泵,流量7m3/h,扬程20m,功率2.2kW。

3.5 附属配套设备

生物池曝气风机3台,流量19m3/min,扬程7m,功率37kW;膜池曝气风机4台,流量46m3/min,扬程4m,功率75kW;输水泵3台,流量210m3/h,扬程95m,功率110kW;自用水泵2台,流量30m3/h,扬程30m,功率7.5kW;清水箱2台,500m3;PAC加药装置1套;次氯酸钠加药装置1套;柠檬酸加药装置1套;还原剂加药装置1套;中和剂加药装置1套;压缩空气系统1套。

4 设计特点

(1)合理利用污水厂现有条件,采用膜生物反应器工艺,简化工艺流程,节省用地。

(2)设置膜格栅间,采取强化措施对进水中存在的毛发、纤维类物质及大于2mm的漂浮物进行拦截,保证MBR系统运行的安全和稳定。

5 结语

膜生物反应器技术相对于传统处理技术有明显的优势,在污水再

生深度处理中会得到越来越普遍的使用,对缓解水资源的紧缺起到重要的作用。但膜的污染和使用寿命问题是制约该技术发展的因素,随着膜制造技术的提高与改进,MBR技术在改善环境,缓解水资源短缺方面起到更大的作用。

参考文献

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