立升PVDF复合膜在工业废水MBR系统中的应用

1、立升PVDF复合膜在工业废水MBR系统中的应用二零一八年三月一、企业简介二、膜生物反应器(MBR)技术简介三、立升PVDF复合膜产品特点四、MBR系统及工艺过程五、典型案例分享一、企业简介成立于1992年专注于超滤膜的研发、生产和推广应用年产1000万平方米优质超滤膜拥有超过100万家庭用户，1100多个工业应用案例2008年超滤膜产销量全球第一2009-2016连续中标国内多家市政给水厂、污水厂膜项目，处理水量超过每天40万立方米企业架构立昇企业海南立升苏州立升深圳总部美国立升台湾立升日本立升美国亚利桑那州创业园膜研发中心水处理技术研究中心家用和工业产品制造厂应用开发部产品研发部膜研发中心生

2、产部财务部人力资源部企划部拓展部工业品部总经理办公室立升教育学院商务项目部产品开发二部业务督导部内务督导部营运部含各地分公司深圳市立昇净水科技有限公司营销总部 成立于1998年 营销中心和行政管理中心 32个全资子公司和办事处的销售和服务网络地址：深圳市福田区泰然工贸园苍松大厦北座1101电话真要成员企业海南立昇净水科技实业有限公司膜研发制造中心地址：海口市美兰区顺达路13号电话真成立于1992年 全球最大的超滤膜生产基地之一 年产1000万m2PVC和PVDF毛细管式超滤膜

3、主要成员企业苏州立升膜分离科技有限公司产品制造及物流中心地址：苏州市相城区黄埭镇东桥工业开发区长平路13号电话真要成员企业 成立于2005年 产品研发中心、应用研究中心以及物流配送基地 负责家用净水产品、超滤膜组件及其成套产品的制造立昇优质的产品和优良的服务得到了用户的一致好评，市场需求量的不断增加，推进立昇企业不断向前发展，目前的分公司和办事处已增加到32个。苏州工厂二期4.5万平方米的生车间已经建成，并逐步投入使用海南立昇膜产业园，总占地面积达240.88亩立昇的发展 核心技术全球首创PVC合金毛细管式超滤膜并实现产业化生产全球道

4、创家庭终端分质供水概念，提供全套家庭净水解决方案研发高性能PVDF复合超滤膜并实现产业化生产研发实力国家“十五”科技攻关项目承担单位国家“863”计划重点项目承担单位荣获海南省科学技术奖一等奖荣获中国膜工业协会科学技术奖一等奖国家“十一五”重大“水专项”参与单位国家“十二五”重大“水专项”课题承担单位核心技术及研发实力国家卫生部卫生许可批文日本上水道协会认证NSF认证世博科技先进集体国家“863计划”课题承担单位国家“十五”科技攻关项目成果中国膜工业协会科学技术一等奖部分证书及荣誉二、膜生物反应器(MBR)技术简介MBR反应池前处理出水格栅、沉沙、细格栅生化池、膜组器高品质再生水MBR一段二级

5、传统工艺两段三级前处理生物反应沉淀混凝过滤接触池达标出水一段二段格栅、沉沙氧化沟、SBR、CASS等MBR工艺和传统污水处理工艺区别膜生物反应器工艺优势 传统工艺 膜生物反应器工艺低 MLSS（35mg/l） 高 MLSS（815mg/l）污泥龄通常比较短，只能培育繁殖速率快的细菌污泥龄长且完全可控，各种适生菌群都可以发育壮大只能保有菌胶团，特异性细菌难以发育游离细菌和菌胶团共存，特异性细菌可以很好地发育污泥龄通常比较短，只能培育繁殖速率快的细菌污泥龄长且完全可控，各种适生菌群都可以发育壮大剩余污泥量大剩余污泥量小出水水质达不到回用要求，回用需要深度处理。高品质出水，可直接回用。 粗格栅 提升

6、 沉砂 初沉/除油（可选） 膜格栅（0.8 - 1.0mm） 去除碳源 硝化 反硝化 除磷 充氧 搅拌 混合液回流 膜组件(中空纤维, 平板膜, 管式膜) 跨膜压差（过滤推动力） 膜通量维持与恢复手段 混合液回流膜生物反应器的组成 最大限度利用生物技术和膜过滤技术的优势，出水水质稳定 污水中的污染物经生化池中高浓度微生物种群的降解后，水在系统负压的作用下，经过中空纤维膜，生产出高品质的再生水。MBR工艺的技术优势 具备除磷、脱氮的功能且出水直接满足杂用水水质要求标准指标BOD5CODCRSSNH3-NTPTN原水水质300mg/l500mg/l400mg/l60mg/l3mg/l70mg/l出

7、水水质10mg/l50mg/l1.0mg/l5.0mg/l0.5mg/l15mg/l 某再生水处理工程自2012年7月投入使用以来，已经正常运行1年，从未进行过离线化学清洗，膜系统各项指标较为稳定。 注：膜处理后出水水质要求符合城市污水再生利用城市杂用水水质（GB189202002）的相关项目指标的要求，处理水质稳定达标。 MBR工艺的技术优势 MBR污水厂由于系统流程短，膜池内微生物浓度高，水力停留时间短，因而占地面积大大节约。30%传统工艺浸没式膜生物反应器100%MBR工艺的技术优势 节省占地投资及运行成本，占地面积少复合膜孔径小，分布均匀，能够有效的截留所有的悬浮物和病毒、微生物，运行

8、压力低，能耗低。某试验在25L/(m2h)条件下跨膜压差在5kpa左右。MBR工艺的技术优势 在极低的压差条件下滤除所有的悬浮物和病毒、微生物某MBR项目与传统工艺的组合市政污水MBR工艺的技术优势 十分方便与传统技术对接，升级改造现有污水处理厂 膜丝断裂、破损，导致膜的过滤功能缺失图 膜丝断裂，强度不够MBR技术面临的挑战 目前的MBR工程中，由于膜亲水性不好，无法实现大通量运行，且一些MBR膜过滤孔径较大且不均匀，非常容易形成膜孔污染。这部分污染是不可逆的，物理和化学清洗很难使通量得以恢复，严重影响到膜的使用寿命。 运行通量不高，过滤阻力较大，且通量持久性差某项目在30L/(m2h)通量条

9、件下，运行跨膜压差在9kpa左右。MBR技术面临的挑战 PVDF膜经过NaCIO浸泡，膜颜色变得微红，性能已经受到影响。 化学药剂清洗，影响膜使用寿命MBR技术面临的挑战 MBR的能耗主要是膜擦洗鼓风机、生化池鼓风机、膜出水泵、潜水搅拌机及混合液回流泵产生的。典型的MBR处理市政污水的能耗资料： 运行能耗大、运行费用高MBR技术面临的挑战以上几点都会降低膜丝的使用寿命，增加膜运行更换成本膜的使用寿命问题，要从提高膜性能方面解决： 提高膜的机械强度 改善膜亲水性、膜孔结构 提高抗污染能力，延长化学清洗周期 提高膜的耐药剂性能，尤其提高膜耐碱性 改善膜组件结构设计、曝气方式，减少能耗三、立升PVD

10、F复合膜产品特点立升涵盖从中空纤维膜、膜组件、膜箱的研发和生产中空纤维膜中空纤维膜组件膜箱（或称为膜堆）膜纤维特点0s60s水滴水平铺于膜表面60秒超滤膜非对称结构亲水性好立升PVDF复合膜产品的技术优势 PVDF复合膜强度大，不断丝(拉断力达到157N) PVDF复合膜是一种以编织纤维管为内衬的增强型中空纤维膜，不断丝。立升PVDF复合膜产品的技术优势 涂覆层和编织管结合牢固，过滤皮层抗剥离性强控制料液内渗，形成互穿网络，有效提高过滤皮层与编织管的粘结性能；制膜中采用特殊配方，调整界面能，增强过滤皮层与编织管结合强度；全海绵结构，有效提高强度、抗压性和抗剥离性能；膜的抗剥离强度达到0.6MP

11、a，明显高于其他同类产品。图 编织纤维增强型膜纤维的横截面电镜照片立升复合膜产品的技术优势A公司PVDF超滤膜B公司PVDF超滤膜 化学稳定性好 过滤孔径小，抗深层污染能力强，延长使用寿命外表面无明显0.02m孔滤液中99%的粒子尺寸都在18.1nm以下，截留孔径0.02m。复合膜孔径小，分布均匀，可减少膜孔内的污堵，使膜更容易清洗，膜通量稳定性、持久性强。立升复合膜产品的技术优势 采用间歇或脉冲式曝气，显著降低能耗 采取间歇或脉冲方式对膜进行曝气擦洗，其曝气能耗比现有的常规MBR膜分离工艺降低25%-50%。 该曝气方式的显著特征是：瞬间曝气的强度非常大，对膜的强度提出更高的要求，而复合膜的

12、强度性能具备能力。立升复合膜产品的技术优势膜箱规格表型号外形尺寸(mm) ( L W H )有效膜面积(m2)产水接口(mm)进气接口(mm)重量（kg）干重（湿重）LGJ1E3-15002621108052030 598140DN65法兰550 (1200)LGJ1E3-20002621108052530 806140DN65法兰650 (1400)LGJ1E3-200052 210015602520 16121148921450 (3100)图 LGJ1E3-200026图 LGJ1E3-200052典型的MBR产品及规格主框架产水总管产水支管膜组件图 LGJ1E3-200026图 LGJ

13、1E3-200052典型的MBR产品及规格膜箱（或膜堆）特点组装密度高，占地面积小；利用支架做产水管和曝气输 送管，膜箱结构紧凑；曝气效率高，冲洗效果好， 污泥附着量少；运输安装简便；投资费用低。膜箱结构效果图产水产水空气膜箱安装附件序号品号名称材质型号规格(mm)单个膜组用量(个)用途16190038吊环SUS304LGJ1E-26帘系列膜架1起吊膜组26100444导槽SUS304175170504与膜池导轨配合导向，通用配件为使工程安装更简单快捷，立升可提以下常用安装附件供用户选择：表中用量是单个膜组的安装用量；零件的型号规格需对应膜组型号选用；此类为采用立升建议膜池结构布置时的选配零件

14、，如有需要须单独列出。膜箱吊环膜箱导槽a.膜丝根部保护技术，解决膜丝根部损伤顽疾 保护软套采用EPDF材料，耐老化、耐腐蚀能力持久。保护软套端口呈喇叭口状，使膜丝在曝气扰动使有充分运行空间，并且减弱垂直形状的端口边缘对膜丝的损伤。图 膜纤维根部保护技术解释图图 相关的国内和国际专利MBR产品特点膜组件特点柔软的保护胶套，防止膜断丝其它膜厂家中空纤维膜组件Litree第1代组件产品升级封较处膜丝易产生机械损伤，造成断丝 b. 膜组件上下两端产水，提高组件产水效率图 膜组件快插式产水接口图 图 膜框架配套产水接口图 膜组件产水接口采用快插式的结构，安装方便。同时接口设计有两道“O”型的密封圈，提高

15、了接口的密封可靠性。MBR产品特点 c.关键连接部件模具开发 、涉水连接部件采用柔性连接配套的产水连接管、和连接部件全部采用模具注塑加工。超滤膜箱上采用的插接式的接口解决了膜箱在使用过程中的接口密封安全性问题。MBR产品特点MBR产品安装示例导 轨产水接口曝气支管导 槽曝气支管四、MBR系统及工艺过程产水池仪表控制系统膜格栅好氧池出水膜池抽吸泵反洗泵次氯酸钠加药系统柠檬酸加药系统剩余污泥排放回流到好氧池鼓风机污泥回流泵剩余污泥泵 典型的MBR系统工艺流程图 立升膜组系统进水要求序号水质指标数据PVDF复合1石油类3.0mg/L2动植物油5.0mg/L3碳酸钙硬度450mg/L4氯化物1000m

16、g/L5铁0.3mg/L6锰0.1mg/L7二氧化硅20mg/L(20)8PH1-139PAM1mg/L10化学溶剂(NMP、DMAC、DMF、DMSO、AC、THF等对膜有破坏作用的溶剂）1mg/L11进水温度10-38 MBR系统的膜池典型布置编号名称建议值 (mm)备注L1与池壁间距 300W1与池壁间距 300W2膜箱框架间距 300L2导轨内边间距膜架长度+40设计运行液位 500膜架上沿以上液位高度说明：1、直接与膜架底脚接触的池底平面度误差小于5mm；2、导轨与池壁安装须牢固，可承受吊装膜组时的碰撞；3、膜组气水支管建议为软管，减少曝气晃动对支管的紧封性影响；4、膜架的导槽为非对

17、称分布，膜池内导轨位置需与之对应；5、膜池顶至行吊之间高度，应大于膜箱和吊环的总高度。 立升PVDF复合超滤膜典型设计通量原水类型设计通量工作模式L/M2.H市政生活污水15-35运9停1工业园区综合污水15-18运8停2或运9停1化工废水10-16运8停2或运9停1垃圾渗滤液58运8停2立升PVDF复合超滤膜的典型设计通量备注：以上设计通量针对原水中含有生活污水的水质，膜池前应设置细格栅，精度1mm左右。五、典型案例分享海南某炼化废水回用处理工程工程性质：改造工程废水来源：炼油生产废水处理工艺：原水隔油溶气气浮涡凹气浮A2OMBR出水处理规模：10800 m3/d 投产时间：2010年产水用

18、途：补充循环冷却水及厂区绿化 石油石化行业废水处理工程中石化某油田废水深度处理回用工程工程性质：新建工程废水来源：炼油、石化废水处理工艺：采用隔油+气浮水解酸化A/O+MBR+臭氧+BAF+砂滤+超滤+反渗透处理规模：7200 m3/d 投产时间：2017年产水用途：循环冷却水补充水进出水水质：进水COD：1500mg/l、矿物油：50mg/l；出水COD：40 石油石化行业废水处理工程 电子电镀行业废水处理广东省某电镀基地电镀废水MBR处理工程工程性质：新建工程废水来源：园区内电镀生产废水、RO浓液废水、超滤错流排水、超滤反冲洗排水等解决方案：水解酸化接触氧化MBR达标排放处理规模：2520

19、m3/d 投产时间：2014年12月产水用途：根据电镀污染物排放标准（GB 21900-2002）纳管排放深圳市某电路厂含铜废水处理工程处理规模：3400 m3/d 投产时间：2014年2月原水类型：线路板清洗含铜废水运行模式：浸没式超滤处理工艺：含铜废水一级调碱二级调碱浸没式超滤pH回调池中水池RO回用生产产水用途：中水回用 电子电镀行业废水处理山东阳谷某污水处理厂处理工程处理规模：12000 m3/d 投产时间：2011年原水类型：屠宰废水+生活污水运行模式：运行8min+曝气2min处理工艺：屠宰废水格栅调节池沉淀池厌氧兼氧好氧MBR出水产水用途：中水回用 屠宰废水处理山东凤祥某屠宰废水处理工程2008年超滤膜产销量全球第一处理规模：8000 m3/d 投产时间：2007年5月原水类型：屠宰废水运行模式：运行8min+曝气2min处理工艺：屠宰废水格栅调节池沉淀池厌氧兼氧好氧MBR出水产水用途：反渗透进料水 屠宰废水处理 垃圾焚烧发电厂渗滤液处理安徽某垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程处理规模：250 m3/d 投产时间：2016年6月原水类型：垃圾渗滤液处理工艺：渗滤液格栅调节池水解酸化蒸汽加热UASB中沉池AO池MBRNFRO出水产水用途：纳滤进料水 垃圾焚烧发电厂渗滤液处理山东某垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程处理规模：200 m3/d 投产时间：2016年8月