《膜生物反应器法污水处理工程技术规范(征求意见稿)》编制说明

1、附件五:膜生物反应器法污水处理工程技术规范 (征求意见稿编制说明膜生物反应器法污水处理工程技术规范编制组 2010年目 次1 任务来源 . . 12 标准制定必要性 . . 13 主要工作过程 . . 14 国内外相关标准研究 . . 25 同类工程现状调研 . . 46 主要技术内容及说明 . . 87 标准实施的环境效益与经济技术分析 . 138 标准实施建议 . . 141 任务来源2008年, 环境保护部下达了 关于开展 2008年度国家环境保护标准制修订项目工作的通知 (环 办函(200844号 ,其中提出了制定污水好氧生物处理工程技术规范膜生物反应器法 (项目 编号 369号行业标

2、准的任务。中国环境保护产业协会承担该标准的编制工作。参编单位有中国环 境保护产业协会水污染治理委员会、江西金达莱环保研发中心有限公司、 北京碧水源科技股份有限 公司、惠州雄越保环科技有限公司。2 标准制定必要性环境保护标准化是我国环境保护的一项重要发展战略,建立与国际接轨的环境工程服务技术标 准体系和环境技术评估体系,是当前加快环境保护标准化步伐的重要任务。对于提升我国环境工程 服务业的国际竞争能力,规范环境工程服务业市场,保证环境工程建设和运行管理质量,为环境管 理提供技术支撑和保障具有重要意义。环境工程服务技术标准包括工程类技术标准和产品类技术标准两个大类,是环境工程立项、科 研、招投标、

3、设计、建设施工、验收、运行全过程服务的技术依据。在工程类技术标准方面,目前 只有行业管理部门制定了20余项与城市污水、垃圾等相关的工程建设设计规范,整体上我国环境服 务业领域标准化工作仍是薄弱环节。膜生物反应器工艺在我国城镇污水和有机工业废水处理工程实践中已得到广泛应用。但是尚缺 乏可操作性的技术标准,指导膜生物反应器法污水处理设施的建设与运行。由于缺乏标准的规范与 指导, 无论是工程建设还是设施运行管理方面都存在一些问题, 影响了污水处理设施充分发挥效能。 因而,总结国内外膜生物反应器工艺技术发展与应用的经验,编制膜生物反应器法污水处理工程技 术规范,对正确应用和科学管理膜生物反应器工艺的污

4、水处理设施具有积极的意义。使基于膜生物 反应器工艺的污水处理设施从建设到运行全过程在标准规范之下,对于保证膜生物反应器法污水处 理工程的建设质量,保证膜生物反应器工艺系统的稳定运行,以及保证环境保护主管部门有序监管 都具有重要的意义。另外,本标准的编写也是污(废水处理工艺方法标准体系建设的重要内容。 3 主要工作过程 2008年9月11日,成立污水好氧生物处理工程技术规范膜生物反应器法编制组; 编制工作从国内外相关标准和文献的资料调研开始, 对国内外膜生物反应器法相关的规范、 技术资料和工程实例进行了广泛的调研,编制了开题报告和编制大纲。 2008年11月20日,在天津召开污水好氧生物处理工程

5、技术规范膜生物反应器法编制大 纲讨论会。 2009年 1月 12日,国家环保部科技标准司在京组织召开开题论证会, 与会专家认为工作基 础扎实、 技术路线合理、 编制方案可行, 同意开题。 建议增加对膜生物反应器法污水处理的经济分析 和强化案例调研分析,并将规范名称改为膜生物反应器法污水处理工程技术规范。 2009年4月28日,在天津召开膜生物反应器法污水处理工程技术规范初稿研讨会。 2010年 1月 20日,编制组在天津讨论、修改初稿;参编单位增加:惠州市雄越保环科技有 限公司、杭州明清环保科技有限公司。 2010年5月,完成征求意见稿。4 国内外相关标准研究4.1国内相关标准研究我国膜分离法

6、水处理技术标准中,最为系统的是海水淡化领域的技术标准。目前,在海水利用 领域已发布膜法水处理 反渗透海水淡化工程设计规范、电渗析技术、中空纤维反渗透技 术、 卷式超滤技术、 微孔滤膜孔性能测定方法等 27项行业标准。不仅对不同种类膜技术、 产品进行了标准化,还制订了海水淡化工程设计规范。并将针对膜技术要求及性能测试方法、膜设 备、膜材料、膜组件进一步标准化。建设部发布了城镇建设行业标准微滤水处理设备(CJ/T169-2002,规定了微滤水处理设备 的有关定义、规格与型号、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与储存。我国环境保护行业标准中,国家环保总局发布了环境保护产品技术要求 反渗透水处

7、理装置 (HJ/T270-2006、环境保护产品技术要求 超滤装置(HJ/T271-2006 、环境保护产品技术要 求 电渗析装置(HJ/T334-2006,规定了反渗透、超滤、电渗析水处理装置的定义、规格与型号、 要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。适用于工业废水的处理、城市污水处理再 利用的膜分离法水处理装置,也适用于一般天然水的净化、除盐的膜分离法水处理装置。建设部颁发的 污水再生利用工程设计规范 (GB50335-2002 提到了使用微滤技术处理回用城市 污水的技术指标。建设部于 2003年发布一体式膜生物反应器污水处理 应用技术规程 (CECS152-2003 。适用

8、于以中空纤维膜组件构成的内置式膜生物反应器污水处理和污水回用设备的设计、安装、应用及运 行管理。对采用平板式膜组件和管式膜组件构成的反应器,也可参照执行。该标准的发布促进了一 体式膜生物反应器污水处理装置在污水处理和回用方面的开发和应用。本标准的编制以国家环境保护现有法律、法规、标准为主要依据,同时参考水处理行业其他相 关的技术规范和设计手册,结合国内外有关 MBR 建设运行的文献以及调研取得的国内膜生物反应器 法工艺系统运行情况数据资料,总结编制了本标准。参照的法规、标准有:(1 GB 18918 城镇污水处理厂污染物排放标准(2 GB 50014 室外排水设计规范(3 GB 50015 建

9、筑给水排水设计规范(4 GB 50016 国家标准建筑设计防火规范(5 GB 50053 10kV 及以下变电所设计规范(6 GB 50187 工业企业总平面设计规范(7 GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范(8 GBJ 87 工业企业噪声控制设计规范(9 HJ/T 263 环境保护产品技术要求 射流曝气器(10HJ/T 260 环境保护产品技术要求 鼓风潜水曝气机4.2 国外相关标准研究ASTM (美国材料和实验协会ASTM D 5090-1990 超滤渗透流性能数据的标准化 Standardizing Ultrafiltration Permeate Flow Performa

10、nce DataASTM E 1343-1990 平板超滤膜的分子量界限评定的测试方法 Test Method for Molecular Weight Cutoff Evaluation of Flat Sheet Ultrafiltration MembranesASTM D6161-05 Standard Termninology Used for Microfiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration and Reverse Osmosis Membrane Processes用于 微滤、 超滤、纳滤和反渗透膜 处理的标准术语ASTM E134

11、3-90(2001 Standard Test Method for Molecular Weight Cutoff Evaluation of Flat Sheet Ultrafiltration Membranes平板超滤膜的分子量界限评定的测试方法美国国防部颁布了使用超滤处理含油废水分离系统的军用标准,包括:Ultrafiltration System, 10-Gallon Per Minute Oily Waste Membrane (Owms-10Mil-Prf-32098a;超滤系统,10GPM 含油废水膜分离;Ultrafiltration System, 50-Gallon P

12、er Minute Oily Waste Membrane (Owms-50Mil-Prf-32041a;超滤系统,50GPM 含油废水膜分离。这些标准适用于不同处理能力的含油废水 膜分离系统。JIS(日本工业标准JIS K3821-1990 超滤组件的纯净水渗透性能测试方法 Testing methods for pure water permeability flow of ultrafiltration modulesJIS K3822-1990 超滤组件过滤水比阻抗复原特性的测试方法 Testing methods forspecific resistivity recovery ch

13、aracteristic of water filtered by ultrafiltration modules JIS K3823-1990 超滤组件的细菌抑制性的测试方法 Testing methods for determining bacterial rejection of ultrafiltration modulesJIS K3824-1990 超滤组件细菌内毒素抑制性的测试方法 Testing methods for endotoxin rejection of ultrafiltration modulesBS(英国国家标准学会2008年英国国家标准学会(BS 发布了 Su

14、bmerged membrane bioreactor (MBR technology水 中膜生物反应器(MBR技术标准(BS CWA 15897-2008。规定了浸没式膜生物反应器设备的设计参 数和工艺过程。5 同类工程现状调研 5.1 浸没式MBR工程调研水量:2400m3/d; 图 1兴昂制革(惠州有限公司废水治理工艺流程(1设格栅拦截皮革废水中的较大杂物,以保护后续处理系统中的设备不受损坏。废水经过格 栅后进入调节池。收集及贮存废水,可以有效地均匀水质水量。(2气浮池:废水中存在大量密度小于 1的 SS 及油脂类物质,通过气浮刮渣后可以有效去除 这些难以沉淀的物质,并能降低 30%左右

15、的 COD。(3反应池:反应池中设有 pH 计,当废水进入其中时,如果 pH 值不在设定范围内系统将启动 加药泵调节 pH 值。而系统自动控制的亚铁盐、PAM 加药泵则同时启动向废水中投加定量的药品,形 成大颗粒、易沉淀的絮体。(4沉淀池:在反应池中形成的絮体在沉淀池中进行泥水分离,可以去除 90%以上的 SS,经沉 淀后的上清液进入生化系统进一步处理,沉淀污泥抽至污泥池进行脱水处理。(5pH 调整池:为了避免出现异常情况,在废水进入生物池之前进行一次 pH 调整,以保证生 物的正常生存环境。(6兼性池:停留时间 13.6h,利用兼氧菌的水解和产酸作用,将污水中难降解的大分子有机 物转化为易降

16、解的小分子有机物,不溶性的有机物转化为可溶性的有机物,进一步提高污水的可生 化性。(7好氧池和 MBR 池停留时间共 17.0h,污水自流入好氧池,在曝气充氧条件下,好氧菌将污 水中的有机物分解成无机物,同时将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,采用 MBR 处理系统以提升生化 效果。当操作负压超过 0.05MPa 时,对膜片进行及时清理。清洗方法是启动反冲泵,使用 MBR 清水池 的水进行反冲,反冲时注意控制压力。污水回用系统当反冲泵反冲无效果时,需及时对膜片进行化学清洗。清洗方法是逐组依次清洗,先在 MBR 池 中吊起一组需要清洗的膜组,在 MBR 池上用高压水枪冲洗表面污泥,然后将冲洗好的膜组吊

17、出池, 浸入膜清洗池(0.5%的 NaClO 溶液中浸泡 1小时,除去附着在膜表面的细菌;接着将膜组吊起至 膜清洗池(水洗上方用清水冲洗后,将膜组吊起并浸入膜清洗池(3%的 NaOH 溶液碱洗中浸泡 2小时,以除去附着在膜片表面的有机物和胶体物质;随后将膜组吊起至膜清洗池(水洗上方用清 水冲洗后,膜片通量即可恢复。将清洗好的膜组吊回 MBR 池,吊起另一组重复上面步骤。工程投运一年来系统稳定运行,可实现日回用水量 2000m 3水量:2700m3/d; 图 2 青岛流亭机场污水处理回用工艺流程表 1 主要构筑物的设计参数构筑物 集水井 调节池 缺氧池 MBR 池 清水池 污泥池HRT(h 0.

18、2 8.0 4.0 7.5 5.0规格(m4×3×724×9.5×513.5×9.5×522×9.5×516×9.5×59.5×2.5×5调节池设曝气装置, 调节水质以减小原水对系统的冲击负荷; 防止因停留时间较长而产生异味。 设置缺氧池以实现脱氮功能,在 MBR 前设置缺氧池,回流的混合液(回流比一般为 11和调 节池出水混合后进入缺氧池。当进水 NH 3-N 浓度较高时可适当增加回流比。控制缺氧池内的 DO<0.5mg/L,以保证反硝化的顺利进行。污水处理站投运一年

19、多来运行稳定,出水水质达到了城市污水再生利用·城市杂用水水质 (GB/T18920-2002的要求,如表 2。表 2 进、出水水质监测结果 单位:mg/L项目 SS COD BOD 5 pH 总氮 氨氮 动植物油 总大肠菌群/(104个·L-1进水 207 320 100.2 7.39 37.1 13.23 1.28 2.4 出水4147.345.70.140.2未检出水量:5000m3/d; 图 3天津武清印染有限公司印染废水处理改造后工艺流程(1预处理工艺预处理工艺包括集水井、沉砂池、pH 值调整池以及中间水池,设置 pH 值在线监测系统和自动 投药系统,自动控制硫酸投

20、加量,调节污水 pH 值至 8左右。(2水解酸化池原有的初沉池表面积为 32m 2,核算水力负荷为 6.5m 3/m2h,大于斜管沉淀池所要求的表面负荷, 沉淀效果不理想,因此取消初沉池,改为水解酸化池。水解酸化池体尺寸为 16m×6m,设计成上流式厌氧污泥床,水力停留时间为 5h,水力负荷为 1m 3/m2h,可以使污泥处于悬浮状态,便于污水和污泥充分接触混合。(3电解絮凝池将新建池体作为电解絮凝池,在池内安装电极(钢板、铝板 ,在池边装有直流电源。电解时, 钢板、铝板失去电子,Fe 和 Al 原子以离子形式进入水中,成为絮凝剂的有效组分,与水中的悬浮 物和色度物质发生絮凝反应,形

21、成絮体,实现水体脱色。(4冷却塔和缓冲池硫酸根据 5000m 3/d的排水量,安装冷却塔系统,将污水温度降至 35以下。为了能够随时监测冷却 塔的降温效果,在缓冲池内安装在线温度传感器,可以 24h 将数据传输到控制室。(5缺氧池将新建的 14.4m×2.9m×7.0m、 14.4m×7.8m×7.0m两座池体作为缺氧池, 在每座缺氧池内安装 潜水搅拌机,使污泥和污水充分混合。为了保护 MBR 工艺膜组件不被悬浮物污染,在缺氧池进水口 设计筛网,过滤精度为 0.8mm。(6MBR 池膜生物反应池污泥浓度设计为 6000mg/L,污泥负荷为 0.31kgC

22、OD/kgMLSS·d,水力停留时间为 9h。采用微滤膜进行泥水分离,污泥随着水流,进入膜区。这些污泥需要回流到缺氧池进水端,回 流比为 300%。采用 PVDF(聚偏氟乙烯微滤膜,通量为 10L/m2·h,每套膜单元产水通量为 10m 3/h,膜安装 在特制的不锈钢架上。膜运行模式为出水 10min20min,反冲洗 30s。每周采用化学反洗 1次,化 学药剂为 2000mg/kg4000mg/kg柠檬酸和 200mg/kg400mg/kg次氯酸钠。(7污泥处理系统系统改造完成后,运行一直较为平稳,产水水质较好且比较稳定,COD Cr 和色度稳定达标。色度 经电解絮凝后急

23、剧下降;又经过厌氧和 MBR 系统的好氧处理,产水色度达到国家标准。每年需要的药剂费用为 42万元,运行吨水药剂费用 0.23元/吨;膜总投资为 264万元,膜使用 寿命为 3年,折合吨水运行费用为 0.48元/吨;根据工程投资,对设备进行折旧和维修,每年折旧 费和维修费用合计 54.75万元,折合吨水运行费用为 0.3元/吨;总运行功率 170kW,实际平均运行 功率为 145.4kW,用电按 0.5元/度,每年电费 64万元,运行吨水电费为 0.35元/吨。总的运行费用(含人工为每年 257.12万元,折合每吨印染废水运行费用为 1.41元/吨。 5.2 外置式MBR工程实例佛山白石坳垃圾

24、渗滤液工程采用预处理生化TMBRRO出水的处理工艺,应用管式膜 (TMBR处理部分采用 24支特里高-BERGHOF 管式膜,用膜型号为 Hyperflux 型,膜材料为 PVDF, 孔径 30nm,最高操作温度 60,运行压力 0.6MPa,适宜的进水 pH 值为 210,膜面积为 27.2m 2。 表 3 膜组件运行参数操作方式 错流 单根组件产水量 1.9 m3/h运行压力 0.6 MPa/6 支 化学清洗频率 1个月通量 70 L/m2.h 跨膜压差 0.08 MPa表 4 超滤膜组件进出水水质 单位:mg/L水质项目 原水 产水COD 12000 <300BOD 58000 &

25、lt;30SS 1000 0电子线路板生产过程中产生的废水毒性大,成分复杂,COD 含量高达 2000mg/L左右,一直难以 处理达标。使用外置管式 MBR 膜组件处理某公司线路板废水,其工艺设计参数如下。表 5 膜组件运行参数运行压力 0.5 MPa通量 70L/m2.h单支元件产水量 1.7 t/h化学清洗频率 1月/次跨膜压差 0.08 MPa表 6 超滤膜组件进出水水质 单位:mg/L水质项目 原水 产水COD 10002000<100BOD 5500<30SS 100000含盐量 30006 主要技术内容及说明6.1 设计流量和设计水质对于以生活污水为主的污水处理设施的设

26、计流量和设计水质各参数的确定,本标准引用了 GB50014中的相应规定。对于以工业废水为主的污水处理设施的设计水量、水质参数要根据实际调查和测定,按照实际 生产中水量、水质的排放规律来确定;新建工程,可以参考同类产品生产企业的废水相关数据确定。 由于企业所处地域、水资源条件不同,水量、水质会有较大变化,建议 MBR 主体工程按日平均水量、 水质设计,进水、预处理设施及管道按日平均水量乘最大变化系数设计;合流制污水进水、预处理 设施按截流污水量设计,并考虑预处理后溢流。工业园区的污水处理设施的设计水量水质,要考虑所有需处理的企业废水的排放规律以及整体 规划与中近期规划等因素,确定分期工程的设计水

27、量、水质。以工业废水为主的污水处理工程需要做细致的调查研究工作,根据实际情况确定水量、水质, 并设置相应的前处理设施。6.2 预处理应根据去除碳源污染物、脱氮、除磷、好氧污泥稳定等不同要求和外部环境条件,选择适宜的 MBR 工艺。当需要脱氮时,MBR 工艺系统应设置缺氧区。当需要同时脱氮除磷时,MBR工艺系统应设置厌氧区、缺氧区。膜生物反应池容积的计算与其它活性污泥工艺类似,即采用负荷法。膜生物反应池的负荷值与 反应器的温度、污水的性质和浓度有关。对某种特定废水,膜生物反应池的负荷应通过实验确定, 也可参考同类型的废水处理资料。 表2提供了浸没式膜生物反应器处理城镇污水或水质类似城镇污水 的工

28、业废水去除碳源污染物时的主要设计参数。工业废水的水质与城镇污水水质差距较大时,设计 参数应通过试验或参照类似工程确定。传统生物处理法中的HRT与SRT相互关联,很难把它们分开控制,但将膜分离技术与传统生物处 理法相结合,则可以对HRT和SRT分别控制。随着MBR系统的运行,膜通量的稳态过程实际上是一个动 态平衡,这就决定了水力停留时间是在一定范围内变化的。这种变化虽然使出水水质有所波动,但 影响不是很大。这是因为曝气池内污泥浓度较高,有较强的抗负荷冲击的能力。另外,膜及其表面 形成的凝胶层也可截留大分子有机物,保证出水水质。但是过短的HRT会导致系统内溶解性有机物的积累,引起膜通量的下降。因此

29、,膜生物反应器内 HRT的控制, 应尽量维持系统内溶解性有机物的平衡, 设计时可考虑使曝气池容积有一定的调节容量。 在传统工艺中F/M值过低容易产生沉降性差的污泥, 这会给工艺系统的运行带来很大问题。 而膜 生物反应池系统在低的F/M值(0.1 kgBOD 5/(kgMLVSS·d0.2 kgBOD 5/(kgMLVSS·d下运行,污泥龄相当长。本标准参照GB50014的相关规定,引用剩余污泥量等计算公式,及公式中主要参数的选值。 好氧膜生物反应池的污泥产率明显低于传统活性污泥法。根据资料研究,对于生活污水(COD为 488mg/L±143mg/L ,膜生物反应器

30、工艺的污泥产率为 0.23KgMLSS/KgCOD。膜生物反应器工艺的 净污泥产率依赖于进水负荷,F/M值越低,净污泥产量越小,直到进水负荷低至 0.07 Kg/Kg·d,净 污泥产量为零。查阅国内外资料,好氧法膜生物反应池用于处理城镇污水,20时污泥产率系数一 般取 00.5。现有膜材料可分为有机膜和无机膜两种。国内 MBR 普遍采用有机膜。选用的超滤(微滤膜一般应具有以下性质:1不含溶剂、增塑剂等助剂;2膜通量大;3 机械强度高并柔软;4耐水性、化学稳定性好;5抗溶剂溶解及抗侵蚀能力强; 6抗污染性好; 7膜的截留性能敏锐度高;8对被截留溶质的吸附性小。用于污(废水处理的 MBR

31、,一般要求水通量高,由于亲水膜比较耐污染,因此多采用亲水膜。 选择膜组器的原则:1有足够的强度承受高压原水,并能将原水与透过水严格分开,有较大的水通量。2有较高的装填密度,即单位体积内的膜表面积大。3能够使原水(污泥混合液在膜面上形成很好的流动状态以减少浓差极化,减轻膜的污染。4价格低廉,便于清洗和操作。膜组器应力求结构简单,若单位体积的膜面积大,则便于安装、清洗和检修。膜通量不宜过小,否则将增加膜的数量,不经济。膜通量宜大于 0.01m 3/m2·h。应设置膜组器运行压力、温度等在线监测仪表。当超过设计上限时能够紧急断开电源。膜出水宜采用抽吸泵。泵宜间歇运行,以达到膜表面的自清洗作

32、用。有条件时也可利用静水压 力自流出水,但应保持出水流量相对稳定。根据膜种类的不同,出水泵宜设置抽停比。抽停比可通过试验设定,其目的是保证 MBR 运行中 有一定的空曝气时间。MBR 出水泵的间歇操作指定期地停止膜过滤,使混合液流向膜面的流速为零, 而由于空曝气产生的剪切作用,使膜面沉积的污物脱落,膜过滤性能有所恢复。同时,在停抽过程 中,由浓差极化引起的膜面有机物积累也会由扩散作用返回混合液。膜组件的出水管应设置化学清洗用的清洗液接口,以便在线清洗时注入清洗溶液。膜组件长期使用后可能会造成不同物质的阻塞,空气清洗、水反洗、化学在线清洗已效果不明 显。膜组件应从 MBR 池中取出,浸泡在特殊的

33、化学溶液中一段时间,即进行化学离线清洗。在膜运行过程中的一个重要问题是膜污染, 表现为膜组件运行一定时间后, 膜通量下降的现象。外置管式膜的清洗简单容易,清洗周期长( 13个月,在 pH 值范围 113、温度低于 40的条件 下都可以进行膜清洗。清洗时将药剂在膜管内循环 3小时左右(总时间 ,根据通量变化,13个 月清洗一次,如果水质较好,清洗周期可达 6个月以上。膜分离延长了生物反应器的固体停留时间,降低了污泥产率,提高了容积硝化及有机物去除能 力。但是活性污泥相对活菌数减少,细菌比活性降低,较低的多糖比也说明污泥相对老化。SRT 愈 长,细菌被循环次数愈多,失活的可能性愈大,即过长的污泥停

34、留时间会使 MLVSS/MLSS比下降。因 此,从维持生物活性的角度出发,膜生物反应池宜控制定期适量排泥,以提高污泥活性。排泥方式 宜采用从曝气池直排混合液至浓缩池的方式,以减轻膜负荷,降低动力消耗。外置式 MBR 工艺使用膜过滤替代传统活性污泥法中的二沉池,处理高浓度废水,可使生化反应 器内的污泥浓度从 3g/L5g/L 提高到 10g/L40g/L,反应效率提高,出水无菌体及悬浮物,解决 了污泥沉降和膨化的问题。目前在膜生物反应器法中采用较多的曝气设备有:鼓风曝气设备和射流曝气设备。1鼓风曝气设备鼓风曝气器分为微孔曝气器及中大气泡曝气器,参见HJ/T252的规定。2射流曝气设备膜生物反应池

35、中用于曝气充氧的射流曝气器,参见HJ/T263的规定。6.4 后处理当对膜生物反应池出水的灭菌或消毒有专门要求时,后处理装置应具有灭菌或消毒功能,一般 采用氯化法、紫外线或臭氧消毒工艺。6.5 检测和控制采用膜生物反应器法的污水处理工程应参照CJJ60的有关规定, 建立完善的检测控制系统, 一般 检测系统包含在线监测、现场监测和实验室检测。为保证设施正常运行和处理效果,及时发现异常 现象,应按照污水处理系统运行操作规程规定的检测项目、检测频率和取样点等进行操作和管理。 监测项目一般包括水温、pH、浊度、DO、COD、BOD 5等。膜生物反应器工艺中,膜分离的操作条件类似于传统膜分离,主要控制因

36、素有进水水质、膜面 流速、温度、操作压力、pH 值、MLSS 等。1温度:膜生物反应器系统宜在 1535下运行。通常,温度上升,膜通量增大,这主要是因为温度升高后降低了活性污泥混合液的粘度,从而降低了渗透阻力。2操作压力:在控制活性污泥混合液特性基本不变的情况下,膜通量随着压力的增加而增加; 但当压力达到一定值,即浓差极化使膜表面溶质浓度达到极限浓度时,继续增大压力几乎不能提高 膜通量,反而使膜污堵加剧。浸没式 MBR 的跨膜压差不宜超过 0.05MPa。3溶解氧:溶解氧是影响有机物去除效果的重要因素。特别是在以除磷脱氮为目的的情况下, 溶解氧的浓度控制显得尤为重要。在不同的膜生物反应器工艺类

37、型中,混合液以各种形式在生物反 应池内形成好氧、缺氧及厌氧段。反应池各段 DO 的控制范围为:厌氧段在 0.2mg/L以下,缺氧段在 0.2mg/L0.5mg/L之间,好氧段溶解氧浓度宜不小于 2mg/L。4膜面流速:膜面流速与压力对膜通量的影响是相互关联的。压力较低时膜面流速对膜通量影 响不大,压力较高时膜面流速对膜通量影响很大。随着膜面流速的增加,膜通量也增加,尤其是当 压力比较高的时候。这是因为膜面流速的提高一方面可以增加水流的剪切力,减少污染物在膜表面 的沉积;另一方面流速增大可以提高对流传质系数,减少边界层的厚度,减小浓差极化的影响。另 外,膜面流速对膜面沉积层的影响程度还与料液中污

38、泥浓度有关,在污泥浓度较低时,膜渗透速率 与膜面流速呈线性增加。但当污泥浓度较高时,膜面流速增加到一定的数值后,对沉积层的影响减 弱,膜通量增加的速度减小。对于外置式 MBR,运行条件尽可能控制在低压、高流速,膜面流速宜 保持在 3m/s5m/s。这样做不仅有利于保持较高的水通量,而且有利于膜的保养和维护,减少膜的 清洗和更换。5MLSS:浸没式 MBR 好氧区(池污泥浓度宜控制在 3000mg/L20000mg/L。一般来说,在一 定的膜面流速下,当料液中污泥浓度增加时,由于污泥浓度过高,污泥易在膜表面沉积形成厚的污 泥层,导致过滤阻力增加,使膜通量下降。但是,料液中污泥浓度也不能太低,否则

39、污染物质降解 速率低,同时活性污泥对溶解性有机物的吸附和降解能力减弱,使得混合液上清液中溶解性有机物 浓度增加,易被膜表面吸附,导致过滤阻力增加,膜通量下降。因此,应当维持料液中适中的污泥 浓度,过高或过低都会使水通量减小。6pH 值:膜生物反应池进水 pH 值宜为 69。6.6 设备管理污水处理厂想取得良好的处理效果,必须使各类设备经常处于良好的工作状况,保持应有的技 术性能,正确操作、保养、维修设备是污水处理厂正常运转的先决条件。设备管理应符合城市污 水处理厂运行、维护及其安全技术规程 (CJJ60的规定。6.7 生化过程管理生化系统管理应符合 GB50014的规定。进水水温低于 8时,活

40、性污泥的活性受到一定的影响,此时要适当降低出水量,保证污水中 有机物在反应池内得到充分的降解,从而确保出水水质。减缓膜堵塞。在气温发生突变的季节中尤其要注意观察出水水质, 如出水水质有突变时, 要减少适当出水量、 增加曝气时间。正常运行时,应极力避免对微生物新陈代谢有抑制作用的消毒液、消毒剂混入生物反应池中。 防止设备中微生物的正常生物机理受到破坏,导致出水恶化。当污水中含有大量的合成洗涤剂或其他起泡物质时,膜生物反应池会出现大量泡沫,此时可采 取喷水的方法解决,但不要向反应池内加入含有油性物质的消泡剂来去除泡沫。也不可使用硅胶系 列消泡剂。硅胶系列消泡剂被吸附到膜表面,会加快膜间差压的上升,使膜堵塞。此时,即使用药 液清洗也很难恢复压差,需要更换膜。MBR法工艺系统应定期排放一定量的剩余污泥。排泥量可根据污泥沉降比、混合液污泥浓度、活 性污泥的有机负荷或污泥龄来确定。6.8 膜污染与清