北京市北小河再生水厂MBR工艺介绍

1、北京市北小河再生水厂 工艺介绍杨 岸 明，甘 一 萍，常江，艾冰，彭 永 臻（北 京 工业大学 北京市水质科学和水环境恢 复 工程 重 点 实验室 ，北 京 ；北京 城市排水集团有限责 任 公 司 ，北 京 ）摘 要 ：北 小 河 再 生 水 厂 是 在 原 北 小 河 污 水 处 理 厂 基 础 上 改 扩 建 而 成 的 ，采 用 膜 生 物 反 应 器（）工 艺 ，处 理 规 模 为 万 ，是目前国内市政污 水 处 理 中 最大规模的 工 程 工 程 于 年 月 试 运 行 ，月 正 式 运 行 ，水 厂 运 行 稳 定 ，出 水 水 质 优 良 ，出 水 满 足 城 市 污 水 再 生

2、 利 用 城 市 杂 用 水 水 质 （）中 “车 辆 冲 洗 ”水 质 标 准 介 绍 了 工 程 的 主 要 设 计 参 数 、膜 系统的清 洗 方式及运行工况 ，并 分 析 了 对 主 要 污 染 物 去 除 效 果 关 键 词 ：北 小 河 再 生 水 厂 ；再 生 水中 图 分 类 号 ：文 献 标 识 码 ：文 章 编 号 ：（）工 业 用 水 等 ，× 的 出 水 再 经 过 深 度 处理后作为高品质 再 生 水 ，直 接 供 给 奥 运 公 园 水 体 补水及场馆杂用水 工 程 概 况北小 河再生水 厂是在原北小河污水处理厂基础 上 改 扩 建 而 成 的 ，北 小

3、河 污 水 处 理 厂 于 年 月 开 工 建 设 ， 年 月 正 式 投 产 运 行 ，位 于 北 京 市 区 北 部 的 北 小 河 北 岸 ，东 临 黄 草 湾 村 ，西 靠 辛 店 村 ， 北 接 辛 店 村 路 ，占 地 面 积 亩 总 流 域 面 积 采 用 传 统 活 性 污 泥 法 ，已 建 成 的 北 小 河 污 水 处 理 厂 规 模 为 × 为 了 提 升 污 水 处 理 水 量 与 水 质 ， 年 月 对 原 北 小 河 污 水 处 理厂改建并新建再 生 水 厂 ，工 程 总规 模 × 分 为 两 部 分 ：将 原 ×缺 氧 好 氧（）工

4、艺 改 为 厌 氧 缺 氧 好 氧（）工 艺 ，出 水 达 到 城 镇 污 水 处 理 厂 污 染 物 排 放 标 准 （）一 级 标 准 排 入 北 小 河 ；新 建 × 膜 生 物 反 应 器 （）处 理 设 施 ，出 水 达 到城 市污水再生利 用 城市 杂 用水 水 质 （）中“车 辆 冲 洗 ”水 质 标 准 ，其 中 ，×出 水 经 紫 外 线 消 毒 作 为 市 政 杂 用 、处理工艺及流程 图 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 格栅后由提升 泵 提 升 至 曝 气 沉 砂 池 ，然 后 分 别 进 两 个 系 统 ：

5、一是改造后的二级 处 理 系 统 ，规 模 为 × ；另 一 个 是 新 建 的 再 生 水 处 理 工 艺 ，规 模 为 × ，污 水 先 经 细 格 栅 去 除 毛 发 等 悬 浮 物 ，通 过电磁流量计计 量 水 量 后 进 入 膜 生 物 反 应 池 ，主 要 去 除 、 、 等 污 染 物 ，× 的 出 水 经 消 毒 后 ，流 入 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 × 出 水 经 消 毒 后 ，进

6、入 反 渗 透 进 行 深 度 处 理 ，然 后 进 入 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 收 稿 日 期 ：；修改稿收到日期 ：基 金 项 目 ：国家水体污染控 制与治理科技重大专项 （）；北京市教委科技创新平台 （）作 者 简 介 ：杨 岸 明 （），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 ，：图 再生水厂工艺流程图 每个膜组件内装 个 的 膜 元 件 ，每 个 膜 池 安 装 个 膜 元 件 ，单 个 元 件 的 膜 面 积 为 ，采 用 （聚 偏 氟 乙 烯 ）材 质 的 中 空

7、 纤主 要 设 计 参 数 生 物 池生 物 反 应 池 为 工 艺 ，由 厌 氧 段 、缺 氧 段 、好 氧 段 和 变 化 区 组 成 ，共 分 各 个 系 列 ，每 座 池 子 均 可 独 立 运 行 每 座 池 分 个 廊 道 ，每 个 廊 道 宽 ，池 长 ，池 中 水 深 ，厌氧段和缺氧段均 加 盖 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

8、 各 段 的 具 体 参 数 见 表 表 生 物 池 主 要 参 数维 膜，膜 详 细 参 数 见 表 表 北 小 河 厂 膜 系 统 设 计 参 数 参 数数 值 超滤膜公称直径 最 大 膜 通 量 设 计 膜 通 量（ ·）（ ·）膜 出 水 泵 共 设 台 ，泵 的 功 率 为 ，每 台泵 最 大 出 水 流 量 为 ，扬 程 为膜 系 统 配 套 的 擦 洗 鼓 风 机 用 备 ，单 台 风 量 为 ，风 压 膜 的 清 洗在 运 行 过 程 中 ，混合液中的微生物 、胶 体 、（胞 外 聚 合 物 ）、（微 生 物 代 谢 产 物 ）等 物质不断在膜表面及 孔 隙

9、中 沉 积 ，造 成 膜 的 可 逆 （可 通过物理清洗去除 ）或 不 可 逆 污 染 （可通过化学清洗去 除）需 要 物 理 或 化 学 清 洗 恢 复 膜 稳 定 的 过 滤 性 能 本 系 统 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 ）膜 松 弛物 理 清 洗 包 括 膜 松 弛 与 反 冲 洗 ，膜 松 弛 为 膜 停 止 过 滤 ，将 跨 膜 压 差 降 低 到 零 ，同 时采用空气不断冲 刷 膜 表 面 ，污 染 物 气 体 冲 刷 及 浓 度 梯 度 作 用 下 反 向离 开 膜 表 面膜系统采用出水，停的

10、 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 ）膜 维 护 性 清 洗维 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 ，采指 标体 积（·）水 力 停 留 时 间厌 氧缺 氧 好 氧为 了 实 现 脱 氮 除 磷 功 能 ，生 物 处 理 单 元 为 工 艺 ，设 计 污 泥 龄 为，缺 氧段至厌氧段的回流 比 为 ，好 氧 段 至 缺 氧 段 内 回 流 比 为（变 频 调 节 ），设 内 回 流 泵 台 ，外 回 流泵 台 ，剩

11、 余 污 泥 泵 台 膜 生 物 反 应 池 标 准 供 气 量 为 ，采 用 单 级 高 速 离 心 鼓 风 机 台 ，用 备 池 污 泥 负 荷 （以 单 位 所 需计）（·）膜 系 统膜 池 位 于 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 座 ，膜 池 长，宽，水 深，每 个 膜 池 设 计 安 装 个 膜 组 件 ，预 留 个 膜 组 件 位 置 用 次 氯 酸 进 行 反 冲 洗 ，用来 抑制生 物生长和膜表面 与

12、下 游 过 滤 管 道 的 污 垢 整 个周期持续大约 ，采 用 质 量 分 数 × 次 氯 酸 钠 溶 液 在 维 护 性 清 洗 时 ，开 启 膜 曝 气 ，关闭膜混合液入流 在 膜 维 护 性 清 洗 中 ，膜 保 持 全 浸 没 于 混 合 液 中 ）就 地 清 洗 （）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 个 月 进 行 一 次 氯 洗 ，采 用 质 量 分 数 × 次 氯 酸 钠 溶 液 清 洗 ，每 个 月 执 行 一 次 双 药 洗 （即 酸 洗 之 后 再 氯 洗 ）酸

13、性 时 使 用 柠 檬 酸 通 过 或 时 间 的 设 置 点 进 行 启 动 一 个 膜 单 元 进 行 清 洗 ，其 他的 膜 单 元 继 续 运 行 清 洗 通 常 持 续 中 和 系 统 用 于 处 理 中 和 池 中 的 清 洗 废 液 及 漂 洗 水 ，氯 洗 溶 液 被 亚 硫 酸 氢 钠 中 和 酸 性 溶 液 利 用 氢 氧 化 钠 中 和 ，调 节 在 到 之 间 图 进 出 水 及 其 去 除 率随运行时间的变化 ， 去 除 率 为 之间 年 月 至 年 月 进 水 、较 高 ，处 于 冬 季 气 温 低 ，不 利 于 微 生 物 的 生 长 ，但 出运 行 效 果 分

14、析水 仍 低 于，出 水 低 于， 对 有 机 物 的 去 除 效 果北 小 河 再 生 水 厂 年 月 通 水 进 行 试 运 行 ， 月开始正式运行 图 、图 给 出 了 年 月 至 年 月 对 、的 去 除 效 果 系 统 对 、的 去 除 处 取 得 了 满 意的 效 果 ，进水 月平均值范围为，出 水 月 平 均 值 范 围 为 ， 系 统 对去 除 率 超 过 进 水 月 平 均 值 在 之 间 变 化 ，出 水 月 平 均 值 为显 示 了 对 有 机 物 很 好 的 去 处 效 果 对 的 去 除 效 果 通过膜的截留作用 ，达 到 对 悬 浮 物 的 去 除 作 用 图 给

15、出 了 年 月 至 年 月 对 的 去 除 效 果 进 水 （悬 浮 固 体）月 平 均值 在 变 化 ，从 年 月 正 式 运 行 后 ，出 水 一 直 低 于 ， 的 去 除 率 一 直维 持 在 以 上 ，膜 系 统 对 水 中 悬 浮 固 体 有 良 好 的 截 留 效 果 对 氮 、磷 的 去 除 效 果对（总 氮 ）、（总 磷 ）的 去 除 效 果 见图 进 出 水 及 其 去 除 率随运行时间的变化 图 进 出 水 浓度及其去除率随运行时间的变化 图 、图 污 水 处 理 厂 进 水 的 月 平 均 值 为 ，出 水 月 平 均 值 大部分时间低于 ， 年 月 进 水 浓 度 高

16、 ，处 于 冬 季 水 温 较 低 ，最 低 水 温 为 温度会影响硝化 反 应 速 率 ，当 温 度 小 于 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 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 以 上 ，但 当 水 温 低 于 ，常 规 脱 氮 处 理 基 本 上 就 丧 失 效果，冬 季 （ 月 次 年 月 ）出 水 浓 度 为 ，其 他 月 份 出 水 浓 度 低 于 ，但 冬 季 出 水 月 均 值 均 低 于 （夏 季 低 于 ），硝 化

17、基 本 完 全 ，可见 的 升 高 主 要是由于反硝 化 效果较差造成的 对 有 机 物 及 冬 季 低 温 环 境 下 仍 有 较好 的 去 除 效 果 ，可 能 是 由 于 系统中污泥浓度 较 高 ，对 温 度 具 有 较 强 的 抗 冲 击 能 力 去 除 率 的影响 因素 主要包括 进水中的有机物含量 、内 回 流 比 、由 好 氧 区 回 流 到 缺 氧 区 的 溶 解 氧 （）浓 度 及 水 温 等 冬 季 水 温 低 、进 水 浓 度 高 ， 去 除 率 较 低 可 能 是 上 述 因 素 综 合 作 用 的 结 果 污 水 再 生 水 厂 进 水 中 的 月 平 均 值 为 ，

18、出 水 为 ，去 除 率 达以 上 工艺 采用 生物除磷辅助化学除 磷 ，采 用 聚 氯 化 铝 （）作 为 化 学 除 磷 药 剂 图 进 出 水 浓度及其去除率 随运行时间的变化 结 论北小河污水处 理 厂是 目 前 国 内 最 大 的 再 生 水 厂 ，每 年 可 生 产万 再 生 水 及万 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 李艺 ，李 振 川 北京北小河污水处 理厂改扩建及再生 水利用工程介绍 给 水 排 水 ，（）： 沈 维 勇 工 艺 在 北 小河污水处理厂改扩建工程中 的 应 用 市 政 技 术 ，（）： ， ， ，：， ： 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 中国资源综合利用 ，（）： ， ，（ ）：图 进 出