北京市北小河再生水厂MBR工艺介绍

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2010年5月
2010年膜法市政水处理技术研讨会
・263・
北京市;ILd,i.-I再生水厂MBR工艺介绍
杨岸明,甘一萍,常
江,艾 冰,孟春霖,张树军
(zig京城市排水集团有限责任公司,北京100063) 摘要:介绍了工程的主要设计参数及运行工况,并对MBR工艺的处理效果进行了分析. 关键词:北小河再生水厂;MBR;再生水 场馆杂用水-
214---715
average
指标(总水rr,.量h-毛0譬群呗L鬈等。差慧夏翟
mg/L之间变化,出水CODc,月平均值为
论文集
杨岸明等:北京市北小河再生水厂MBR工艺介绍
・265・
5"-'31
mg/L,CODc,去除率为94.4%~98.4%之 ,


100 96
间.2008年11月至2009年5月进水BOD5、C01)c, 较高,处于冬季气温低,不利于微生物的生长,但出 水BODs仍低于5 mg/L,出水CODc,低于30 mg/L, 显示了MBR对有机物很好的去处效果. 似
min,
MBR生物池主要参数
reactor
Main parameters of MBR biologieal
为了实现脱氮除磷功能,生物处理单元为UCT 工艺,缺氧段至厌氧段的回流比为100%,好氧段至 缺氧段回流比为500%(变频调节),设内回流泵4 台,外回流泵4台,剩余污泥泵5台,循环泵8台. MBR膜生物反应池标准供气量为37
年1"--3月TN进水浓度高,獭于冬季水温较低,最
低水温为9.6℃.当温度小于15℃时硝化速度明显 下降,硝化细菌的活性也大幅度降低,温度低于 5℃时,硝化细菌的生命活动几乎停止.目前采用 的常规生物脱氮处理法中,一般要求水温在13℃ 以上,但当水温低于10℃,常规脱氮处理基本上 就丧失效果[2 ̄3].受低温及进水TN浓度高的影响, TN的去除效果较之夏季有比较明显的下降.冬季 (11月~次年2月)出水TN的浓度为3.6~24.5 mg/L,同期N H。+一N出水月均值均低于设计出水 水质1.5 rag/L(夏季低于1.0 mg/L),可见TN的 升高主要是由于反硝化效果较差造成的.反硝化反 应的适宜温度为20---40℃,低于15℃时,反硝化 细菌的繁殖速度和代谢速率降都低.8℃环境下的 反硝化速率还不到30℃条件下反硝化速率的 1/7E2J.污水处理厂进水TP的月平均值为4.6~9.4 mg/L,出水为0.1---0.7 mg/L,去除率达86.5% 以上.MBR工艺采用生物除磷辅助化学除磷,采用
37.6
4运行效果分析
4.1
m2,采用PVDF材质的中空纤维膜,正常与峰 表2膜组件平均与峰值膜通量
Fig.2
MBR对有机物的去除效果 北小河MBR再生水厂2008年4月通水进行
值流量时的膜通量见表2.
Membrane flux of and peak flow
试运行,7月开始正式运行.图2、图3给出了2008 年4月至2009年11月MBR对BODs、CODe,的去 除效果.系统对BOb、COD。的去处取得了满意的 效果,进水BODs月平均值范围为167~368 mg/L, 出水月平均值范围为2~6.9 mg/L,MBR系统对 BOD5去除率超过96.2%.迸水CODer月平均值在
翥64
2 0

作用.图4给出了2008年4月至2009年11月 MBR对SS的去除效果.进水Ss月平均值在497一-.
218
誊再§奎耋i;否荟善萏善g交善g;蚕
时间,月
80
mg/L变化,从2008年7月正式运行后,出水
图6
MBR进出水TP浓度及其去除率随运行时间的变化
Fig.6
SS一直低于5 mg/L,SS的去除率一直维持在 98%以上,膜系统对水中悬浮固体有良好的截留 效果.
上改扩建而成的,北小河污水处理厂于1988年9月 开工建设,1990年8月正式投产运行,位于北京市 区北部的jgtl,河北岸,东l临黄草湾村,西靠辛店村, 北接辛店村路,占地面积91亩.总流域面积109.3 km2.采用传统活性污泥法,已建成的北小河污水处 理厂规模为4万m3/d. 2006年7月北小河污水处理厂改扩建及再生 水利用工程开工建设,工程总规模10万in3/d.分为 两部分:将原4万m3/d缺氧一好氧(A/O)工艺改为 厌氧一缺氧一好氧(AAo)工艺,出水达到城镇污水处 理厂一级B标准排入北小河;新建6万m3/d膜生 物反应器(MBR)处理设施,出水达到回用水标准,5 万ITl3/d出水经紫外线消毒作为市政杂用、工业用 水等,其中1万rn3/d的出水再经过R0深度处理后 作为高品质再生水,直接供给奥运公园水体补水及
profiles
of
C0隗
3.0二、 ∞
90
and removal efficiency in influent and
effluent of

10

80槲 篮 稍
70
MBR with operation time
暨8
2.0星

1.0-3-2
4.2
MBR对ss的去除效果 MBR通过膜的截留作用,达到对悬浮物的去除
图1再生水厂工艺流程图
Fig.1
Flow chart of the reclaimed water treatment plant
收稿日期:2010一03—29 作者简介:杨岸明(1975--),男,内蒙古乌蒙人,博士研究生,工程师,研究方向为污水生物处理技术,<anmyang@rsina. com>,电话:010--51352872
膜科学与技术
3主要设计参数
3.1
膜出水泵共设9台,泵的功率为8.6 kW,每台 泵最大出水流量为444 m3/h,最大跨膜压差为
29.3
MBR生物池 MBR膜生物反应池主要由厌氧段、缺氧段、好
kPa.膜系统配套的擦洗鼓风机4用1备,单台 MBR膜的清洗 在膜过滤过程中,污染物不断在膜表面及孔隙
风量为Q=zzs m3/min,风压35 kPa.
Table 1
中沉积,需要定期进行清洗维护。主要通过膜松弛、 膜维护性清洗、膜化学清洗等措施控制运行过程中 的膜污染. 1)膜松弛 膜松弛是通过膜停止过滤,将跨膜压差降低到 零,污染物在浓度梯度作用下反向离开膜表面,膜系 统采用出水12 vain,停l min的运行方式,系统设计 了备用的反冲洗程序,可根据实际工况进行反冲洗. 2)膜维护性清洗(MC) 维护性清洗持续时间较短,采用较低的化学药 剂浓度、清洗频率较高.为了去除“不可逆”污染,采 用次氯酸进行反冲洗,用来抑制生物生长和膜表面 与下游过滤管道的污垢.整个周期持续大约30
31.
[2]李林宝,文一波,侯巧玲,等.低温生物脱氮法处理污水 的研究进展[J].中国资源综合利用,2007,25(5):26—
29.
[3]Mauret M,Paul
of
E,Peutch-Costes E,et a1.Application
tO
600
采用质量分数500×10_6次氯酸.在维护性清洗时, 开启膜曝气,关闭膜混合液人流.在膜维护性清洗 中,膜保持全浸没于混合液中. 3)就地清洗(CIP) 就地清洗持续时间比维护性清洗长、采用化学 药品浓度较高,清洗频率较低.每运行3个月进行一 次CIP氯洗,采用质量分数1 500×10.6进行启动. 一个膜单元进行清洗,其他的膜单元继续运行.CIP 清洗通常持续2--.3 h. 中和系统用于处理中和池中的CIP清洗废液 及漂洗水,氯洗CIP溶液被亚硫酸氢钠中和.酸性 CIP溶液利用氢氧化钠中和,调节pH在6.0---9.0 之间[1|.
结论
北小河污水处理厂是目前国内最大的MBR再
生水厂,每年可生产1 800万m3再生水及360万m3 高品质再生水,出水直接达到回用标准、出水水质优 异,回用于景观水体补充水源、绿化等用途,节约清 洁水资源,取得了很好的社会效益. 参考文献
[1]李艺,李振川.北京de,d,河污水处理厂改扩建及再 生水利用工程介绍[J].给水排水2010,36(1):27—
时间,月
图3
Concentration
profiles of TN and
removal efficiency in influent and effluent of MBR with operation time
MBR进出水CoDo浓度及其去 除率随运行时间的变化
14
4.O 12
100
Fig.3
Concentration
3.3
氧段和变化区组成,共分4各系列,每座池子均可独 立运行.每座池分3个廊道,每个廊道宽6.5 m,池 长75 m,池中水深5.5 m,厌氧段和缺氧段均为混 凝土池顶,以减少异味散发,并设置气体收集和输送 管路,利用生物除臭池对气体进行处理.变化区内同 时安装潜水推进器和曝气头,可以根据进水水质、处 理效果、季节变化以及出水水质需求,转换为缺氧区 或好氧区.各段的具体参数见表1. 表1

二、



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时间,月
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图4
MBR进出水Ss浓度及其去除率随运行时间的变化
Fig.4


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时间/月 图5 MBR进出水TN浓度及其去除率随运行时间的变化
FiBaidu Nhomakorabea.5
聋誊誊蓉誊量;i;否荟善吾誊誊誊善誊嚣
Concentration
of
profiles of SS and

4.3
removal
efficiency in influent and effluent MBR with operation time
时间,月 图2 MBR进出水BOb浓度及其 去除率随运行时间的变化
Fig.2 Concentration profiles of
m3/h,采
用单级高速离心鼓风机3台,2用1备.MBR池污 泥负荷(以单位MLSs B0琏计)o.098 kg/(kg・d). 3.2膜系统 膜池位于MBR生物池北侧,中间是膜池的配 水渠道和混合液回流渠道.生物池内的混合液用泵 提升到膜池配水渠道内,并通过配水管进入膜池内, 膜池共8座,膜池长16 m,宽8 m,水深3.5 m,每个 膜池设计安装38个膜组件,预留4个膜组件位置. 每个膜组件内装16个Memcor的B30R膜元件,每 个膜池安装608个膜元件,单个元件的膜面积为

工程概况
北小河再生水厂是在原北小河污水处理厂基础
2处理工艺及流程
图1为北小河污水处理厂及再生水厂的工 艺流程图.污水经间隙8 him格栅后由提升泵提 升至曝气沉砂池,然后分别进两个系统:一个是 原有二级处理系统的改造,规模为4万m3/d,另 一个是新建的再生水处理工艺,规模为6万rna/a. 6万rll3/d的污水经1 mm细格栅后,通过电磁流量 计计量水量,然后进入MBR膜生物反应池,去除 COD、BOD5、N、P等污染物,其-中5万m3/d的出水 经Uv消毒后,流人MBR清水池,在进入清水池前 投加二氧化氯,以保证管网内的余氯要求.最后通过 配水泵房提升送至厂外再生水利用管网向用户供 水.另外1万.ma/d的MBR膜生物反应池出水经 UV消毒后,进入RO反渗透进行深度处理,然后进 入R0清水池,最后通过配水泵房送至厂外高品质 水管道向奥运公园供水.
MBR对氮、磷的去除效果 MBR对TN、TP的去除效果见图5、图6.污水
处理厂进水TN的月平均值为47.5~87.2mg/L.
60
B0聩
and removal efficiency in influent and
effluent of
∞∞ 舳
100
50 40
MBR with operation time
Concentration
of
profiles of TP and
removal efficiency in influent and effluent MBR with operation time
膜科学与技术
出水TN月平均值大部分时间低于15 mg/L,2009
聚氯化铝(PAC)作为化学除磷药剂. 5
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