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当代水处理新技术原理与应用南开大学环境科学与工程学院吴立波联络方式:蒙民伟楼322电话23503730(O)手-mail:wulb@1/84第七讲膜生物反应器原理与设计一、概念与形式二、主要MBR介绍三、MSBR形式四、MSBR膜污染五、MSBR设计六、MSBR应用与实例2/84一、概念与形式广义狭义泥水分离无泡曝气污染物萃取泥水分离膜生物反应器(membranebio-reactor,MBR),是由膜分离与生物处理组合而成一个新型、高效污水处理技术。3/84MBR分类MBR是由生物反应器与微滤、超滤、纳滤或反渗透膜系统组成,可分为微滤膜生物反应器和超滤膜生物反应器等。MBR按膜组件在反应器作用不一样可分为分离膜生物反应器(membraneseparationbioreactor,MSBR,截留和分离固体)、无泡膜生物反应器(membraneaerationbioreactor,MABR,无泡曝气,用于高需氧量废水处理)、萃取膜生物反应器(extractivemembranebioreactor,EMBR,用于工业废水中优先污染物处理)。4/84

MBR处理废水机理示意图5/84二、主要MBR介绍2.1MABR2.2EMBR2.3MSBR6/842.1、MABR工艺原理无泡曝气生物反应器(MembraneAerationBiofilmReactor),简称为MABR,由中空纤维膜填料部分和水流部分组成。因为纤维膜微孔直径很小,为0.1~0.5μm,曝气产生肉眼不可见气泡,所以称为无泡供氧。生物膜所需要氧气是经过纤维束填料供给,中空纤维膜不但起着供氧作用,同时又是固着生物膜载体。即,纯氧或空气经过中空纤维膜微孔为生物膜进行无泡曝气,在中空纤维膜外侧形成生物膜与污水充分接触,污水中所含有机物被生物膜吸附和氧化分解,从而使污水得到净化。7/84无泡曝气膜生物反应器处理污水原理图。8/84无泡曝气膜生物反应器处理污水原理图。9/84MABR供氧方式中空纤维膜供氧有贯通式和闭端式两种方式;贯通式MABR内中空纤维膜两端分别被固定在双层夹板上,气体由一端夹板连续通人膜内腔,一部分气体被生物膜消耗,剩下部分从另一端夹板排出,因为该方式中有气体剩下,更适合用于空气供氧。闭端式MABR内中空纤维膜一端被固定在双层夹板上,另一端密封,气体经夹板从纤维膜开口端通入,在压力作用下全部进入反应器,所以更适合用于纯氧曝气。另外,该方式中纤维束呈流化态,反应器不易堵塞。10/84 MABR特点因为曝气不产生气泡,氧直接以分子状态扩散进入生物膜,几乎百分之百地被吸收,传质效率可高达100%。因为生物膜生长在中空纤维膜外表面,所以在供氧过程中,生物膜不会受到气体摩擦,不易脱落。氧在传递到生物膜过程中不经过液相边界层,所以,传质阻力比常规曝气法小得多,能耗大大降低。11/84曝气过程不产生气泡,防止了传统曝气时污水中易挥发性物质如甲苯、苯酚随气泡进入大气而对环境造成污染;同时不会因为表面活性剂存在而产生泡沫。曝气过程中气液两相分离,溶液混合与供氧互不干扰,所以能够各自独立设计,反应器形式愈加灵活多变。中空纤维膜比表面积可高达5018m2/m3,为氧传递和生物膜生长提供了巨大表面积,有利于反应器向小型化发展。12/84MABR反应器中气液两相分离,气体压力不受容器内混合状态影响,所以,能够经过调整气体压力方法来控制氧供给。对于普通废水,经过供氧控制,在确保生物膜生长需氧同时,能够防止因过量曝气而使污水中DO浓度过高,大幅度降低运行费用。对于含氮废水,经过供氧控制,只使靠近纤维膜内层生物膜取得氧,从而到达同时硝化、反硝化和COD去除效果。13/842.2、EMBR隔离式系统采取选择膜将污水与生物反应器隔开,该膜只允许目标污染物透过,进入生物反应器被降解。而各种对微生物有害物理、化学条件不影响生物反应器一侧。14/84萃取MBR示意图15/84萃取MBR16/842.3、MSBR17/8418/84常规污水处理法膜法污水处理再生系统19/84膜生物反应器(MBR)和低污染反渗透膜相结合污水再生系统20/84传统活性污泥法局限以活性污泥为代表传统好氧生物处理工艺长久以来在生活污水以及工业废水处理中得到了广泛应用。因为采取重力式沉淀池作为处理水和微生物固液分离伎俩,由此带来了以下几方面问题:1因为沉淀池固液分离效率不高,曝气池内污泥难以维持到较高浓度,致使处理装置容积负荷低,占地面积大;2处理出水水质不够理想且不稳定3传氧效率低,能耗高;4剩下污泥产量大;5管理操作复杂。21/84MSBR工艺特点

与传统活性污泥处理工艺相比存在以下优点:出水水质好,BOD、氮、磷和悬浮物浓度很低,不含细菌、病毒、寄生虫卵等,水质符合三级标准,可直接回收或补充地下水。工艺流程短,占地省,省去了二沉池,占地约为生物处理1/2。利于世代时间长细菌如硝化菌繁殖,提升了硝化效率。污泥浓度高,传氧效率高达26%~60%,节约了能耗。22/84可使水力停留时间和污你泥龄分开,运行控制灵活。容积负荷大,反应器内MLSS约为(1.5~3)X104mg/L,利于传统活性污泥法改造。在MBR中同时进行硝化和反硝化,效果很好,脱氮能力强。剩下污泥量比常规活性污泥法少50%~80%,利于处理。易于实现自控。开启快。MSBR优点加大了MSBR工艺推广和使用。23/84历史1965Blatt膜分离制取酶制剂1969美Smith报道AS+UF处理城市污水1970英Hardt报道AS+UF处理高浓度废水1972Shelf膜滤+厌氧生物反应器1970s末期日本开始大规模研究1985日本水再生90计划1989日Yamamato一体式MBR24/84优点与问题优势:效果好、操作佳、动力低、占地少问题:污染物累积、浓差极化、膜污染25/84一家之言一、生物处理法1、从原理上讲,它是活性污泥一个变种,不能冲破活性污泥不足。对有机物去除量依然主要靠污泥生物负荷。2、加入超滤膜实质是替换二沉池,去除大分子量可溶和悬浮污染物。3、对低浓度和小流量污水有处理效果。

二、运行成本高:1、风机功率是传统活性污泥1.5倍,其中一部分用于对膜体抖动。2、对膜清洗要有专业人士清洗,并要求在运行中时时监控预防膜污堵,造成出水水质不稳定。3、定时膜更换使维修和检验工作量加大,将占有很大生产成本支出。4、清洗药品用量也很大,而且运行一年以后,膜处理效率将大幅度下降三、设备性能要求高:1、对风机机械性能要求高,假如膜抖动不大,极易使膜受到污染,造成堵塞。2、对泵要求也很高,假如膜水量通量不能到达足够大。也易使膜受到污染而堵塞。26/84三、MSBR形式27/8428/84分置式MBR29/84分置式膜生物反应器示意图。膜组件普通采取加压方式。生物反应器混合液经泵增压后进入膜组件,在压力作用下混合液中液体透过膜,成为系统处理水;固形体、大分子物质等则被膜截留,随浓缩液回流到生物反应器内。分置式特点是运行稳定可靠,操作管理轻易,易于膜清洗、更换及增设但普通条件下为降低污染物在膜表面沉积,由循环泵提供水流流速都很高,为此动力消耗较高。30/84膜分离器主要问题是膜堵塞和膜费用贵。膜堵塞包含通道堵塞和膜面堵塞。前者主要是因为活性污泥中纤维、杂物等折叠缠绕而引发,后者则主要是内于一些大分子物质与无机金属离子反应生成凝胶层沉积于膜表出而引发。膜堵塞会使有效渗水率下降。采取适当方法清洗膜,可使膜通透能力恢复到新膜90%。膜生物反应器主要费用为膜清洗、水横向流动过滤压力以及浓缩污泥回流。31/84一体式MBR32/84一体式膜生物反应器组合工艺是将膜组件置入反应器内,经过真空泵或其它类型泵抽吸,得到过滤液。为降低膜面污染,延长运行周期,普通泵抽吸是间断进行。与分置式相比一体式最大特点是运行动力费用低,但在运行稳定性、操作管理方面和清洗更换上不及分置式。33/84一体化膜生物反应器将膜组件直接置于生物反应器内,曝气器就放在膜组件下面,因为曝气形成剪切力和紊动,使固体难于积聚在膜表面,从而降低膜堵塞和能耗。同时,还能够经过曝气形成剪切力和紊动来控制膜表面团体厚度。34/84分置式:错流过滤:通量50-100L/m2/h压力10-100mH2O旋转膜:平板膜转盘(膜表面区域叶轮)

一体式:通量5-20-100L/m2/h压力4-10mH2O35/84膜与膜组件选择

现有膜材料可分为有机膜和无机膜两种。因为较高投资成本限制了无机膜在我国广泛应用,国内MBR普遍采取有机膜,惯用膜材料为聚乙烯、聚丙烯、聚砜等。分离式MBR通常采取超滤膜组件,截留分子量普通在2—30万。截留分子量越大,初始膜通量越大,但长久运行膜通量未必越大。张洪宇进行无机膜通量衰减试验表明:0.2μm膜比0.8μm膜更适合于MBR。何义亮用PES平板膜组件进行膜通量衰减规律研究发觉:在该试验条件下,膜初始通量衰减主要是因为浓差极化引发,膜截留分子量愈小,通量衰减率愈大;膜长久运行通量衰减主要是因为膜污染引发,膜截留分子量愈大,通量衰减幅度愈大,化学清洗恢复率愈低。36/84膜与膜组件选择在分置式膜生物反应器工艺中,平板式、管式等应用较多;在一体式膜生物反应器工艺中,多采取中空纤维式、平板式等。对于淹没式MBR,既可用超滤膜,也可使用微滤膜。因为膜表面凝胶层也起到了过滤作用,在处理生活污水时,微滤膜与超滤膜出水水质没有显著差异,所以淹没式MBR多采取0.1—0.4μm微滤膜。37/8438/8439/8440/8441/84MBR发展方向(1)扩大膜生物反应器适用范围,探求适当工作条件和工艺参数(2)设法提升超滤膜组件性能,并从膜生物反应器构型上尽可能为膜稳定工作创造条件,主要是为减轻膜堵塞程度,提升膜通量和截留率;(3)降低处理工艺动力损耗,使其成为节能型新工艺。42/84复合动态生物MBR示意图43/84气升循环分体浸没式MBR近年出现气升循环分体浸没式MBR特点是膜单元与生物反应器分置,便于系统维修和膜清洗,膜清洗时对生物反应器工作状态影响很小;生物反应器与膜单元之间循环无需循环泵;膜组件采取浸没式,保留了浸没式膜生物器低能耗特点.该工艺可处理浓度较低化粪池上清液,出水经简单后处理就可到达建设部颁布生活杂用水回用标准.44/84旋转切向流强化膜微滤近几年提出一个新方法,它把水力旋流器作用原理引入到管式膜微滤中,从而提升了膜通量,降低了膜污染,这种方法特点是膜管和膜器不运动,也不附加其它扰流器,使悬浮液切向进入膜器并绕膜管轴线旋转,在环隙间生成Taylor涡或椭圆涡形成复杂三维流动.膜管表面粒子在旋转切向流曳力、离心力、轴向流曳力、渗透流曳力和Taylor涡或椭圆涡曳力共同作用下,一部分进入涡内,一部分扩散到涡外,涡内外流体质量交换有效地抑制了膜管表层浓差极化现象.因为Taylor涡或椭圆涡沿切向和轴向迁移,使得旋转切向流管式膜微滤时粒子运动路线远大于静态横向流微滤,悬浮液在膜器内运动路径延长,并与旋转切向流一起极大地冲刷了膜管表面,预防了粒子在膜面沉积而形成污染层45/84水力旋流器外形示意图46/84旋流器膜组件图47/84两种MBR渗透通量衰减比较示意图48/84四、MSBR膜污染49/84防污染予处理抗污染膜增强扰动控制滤速控制污泥浓度间歇运行清洗曝气气泡冲刷方式、压力反冲洗方式和在线药洗方式50/84五、MSBR设计1.V/A=JS0/NX2.MLSS3.SRT4.HRT5.反洗周期51/8452/8453/842.MLSS膜生物反应器个主要特征是利用膜分离高度浓缩性可大大提升生物反应器污泥浓度,从而增大反应器有机物去除能力。但污泥浓度提升会增大混合液粘滞度、降低膜通量。依据膜过滤凝胶极化模型,当过滤到达稳态时,膜界面污泥浓度到达临界值而不再改变,即有54/84污泥浓度控制,应依据水质水量及膜组件形式而定。普通处理低浓度污水宜控制较低污泥浓度,以尽可能提升膜通量。而处理高浓度污水宜控制较高污泥浓度,以尽可能增大有机物去除能力。所以,应依据污泥浓度与膜通量而对生物反应器容积处理能力与膜通量双重影响之间确定一最适值。55/843.生物固体停留时间(SRT)膜分离会影响生物性能。Boranzhang等对膜分离活性污泥工艺(MSAS)与传统活性污泥工艺(CAS),在微生物种群及系统活性方面进行了细致对比,其结果如表所表示。56/8457/84膜分离延长了生物反应器固体停留时间,降低了污泥产率,提升了容积硝化及有机物去除能力。不过活性污泥相对活茵数降低,细菌比活性降低。较低多糖比也说明污泥相对老化。SRT愈长,细菌被循环次数愈多,失活可能性愈大。显然,从维持生物活性角度出发,膜生物反应器宜控制订期适量排泥,以提升污泥活性。排泥方式宜采取曝气池直排混合液至浓缩池方式,以减轻膜负荷,降低动力消耗。58/844.水力停留时间当膜面积一定时,控制膜生物反应器出水流量是膜通量。伴随膜生物反应器运行,膜通量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(HRT)是在一定范围内改变。HRT改变即使使出水水质有所波动,但COD去除率都在95%以上。这是因为曝气池内污泥浓度较高,有较强抗冲击负荷能力;另外,膜及其表面形成凝胶层也可截留大分子有机物,确保出水水质。59/84过短HRT将会造成系统内溶解性有机物积累,引发膜通量下降,所以,膜生物反应器内HRT控制,应尽可能维持系统内溶解性有机物平衡,设计时可考虑曝气池容积有一定调整容量。60/845.膜最正确反冲洗周期生物反应器内形成膜表面放胶层主要物质包含活性污泥混合液中细菌胞外聚合物EPS、溶解性有机物质、微细胶体等在超滤和微滤中,影响膜透水率阻力主要有滤层阻力和膜孔堵塞阻力,滤层阻力是膜表面悬浮物沉积层阻力;膜孔堵塞阻力是较小颗粒在膜孔中积累、搭桥和堵塞造成阻力。这些阻力都是随膜使用时间增加而增加,是影响膜透水率稳定性,使膜透水率随时间不停下降主要原因,也是膜生物反应器研究中主要应克服问题。反冲洗是减缓超滤和微滤中这两个主要阻力有效伎俩。61/84膜反冲洗,即在膜工作了一段时间后,在膜透出水面施加一个反冲洗压力pb,在pb驱动下,清洗水反向穿过膜,将膜孔中堵塞物洗脱,并使膜表面滤层悬浮起来,然后被水冲走。反冲洗含有预防与疏通膜纤维堵塞、减小膜阻力,提升透水率及透水率稳定性作用。膜反冲洗可用膜透过水作为反冲洗水,这种反冲洗方式要消耗一定出水使有效透水滤下降。用膜透过水作为反冲洗水进行反冲洗有效透水率可用下式表示:62/8463/84

理想反冲洗应该是每次冲洗都能够完全去除膜污染,使膜总保持在最初较高透水率状态。但实际上,反冲洗存在着固有不足,达不到理想要求。这些问题是:a反冲洗总要消耗一定量净化水,使总透水量下降:b.反冲洗不能完全去除膜孔中及膜表面污染;c因以透过水作为反冲洗水,水中存在小分子污染物,反冲洗时会给膜反面,即膜透出水面带来污染:d反冲洗不能去除膜化学污染。所以,过于频繁反冲洗在实际应用中是无须要,也是不利。所以,在MBR系统运行时找到最正确反冲洗周期,使用最少反冲洗水量来控制MBR系统运行十分主要。64/84最正确反冲洗周期测定公式推导最正确反冲洗周期定义为:使MBR系统有效透水率最大反冲洗周期,或一个特定反冲洗周期,其能够使MBR系统有效透水率取得最大值。分析上式能够知道,因膜透水率f(t)是—个时间单调递减函数,若反冲洗周期tf过短,将使总透水量降低,相对而言,消耗反冲洗水量增加,使有效透水率下降。若反冲洗周期过长,膜透水率f(t)会逐步下降,使系统有效透水率下降,最终使系统有效透水率也变少。这表示tf一定有一个中间值其能够使有效透水率最大。65/8466/84不过,式中f(t)是一个未知函数。其因膜阻力改变而改变,而膜阻力又受温度、工作压力、循环流速、过滤介质性质及浓度等67/8468/8469/84

能耗能耗是污水处理工艺一个主要评价指标,直接关系处处理方法可行性。当前,常规分离式MBR运行能耗为3—4kw·h/m3,淹没式MBR运行能耗为2kw·h/m3,远高于活性污泥法0.3-0.4kwh/m3,较高运行费用是MBR推广应用中碰到主要问题。许多研究结果表明:能耗是造成MBR运行费用高主要原因。张绍园分析了分离式MBR能耗组成:泵热能损失、曝气能耗、管道阻力能耗、膜组件能耗和回流污泥水头损失能耗,其耗能大小依次为:膜组件>泵>曝气>管道>回流污泥,膜组件能耗占总能耗40—50%,真中80%用于膜过滤能量以热能方式散发。顾平对抽吸淹没式MBR能耗分析表明:曝气能耗占总能耗96%以上。通常研究者都认为能耗降低与膜污染控制是MBR研究领域两个独立课题,而张绍国、郑祥采取穿流式、错流式膜组件进行分离式MBR研究发觉:能耗随运行时间延长、膜污染增加呈上升趋势,从运行早期不足0.5kWh/m3增加到3kwh/m3。这说明:分离式膜生物反应器能耗问题实质是膜污染问题。

为了深入降低能耗,天津大学应用位差驱动出水和低水头间断工作重力淹没式MBR,很好克服了膜污染与阻塞,使膜长时间保持较大膜通量,而且省去复杂气水反冲洗设备、降低曝气量,使

MBR处理生活污水能耗可下降到1.0kw·h/m3。70/84经济分析应用于中水回用系统MBR工艺(规模为25-100m3/d)一次性投资为3500-4000元/m3,膜组件费用占25%左右,以十年计设备折旧成本(上建与设备材料费用,不含膜组件)为0.68-0.83元/m3,膜更换费用(以两年计)为1.0元/m3,运行费为0.3-0.5元/m3,其总运行费为2.0-2.3元/m3因为膜价格还有相当大降价空间,据相关教授估算,在未来3—5年内,膜价格有望降为当前25—50%,那将大大降低MBR一次性投资与膜更换费用。伴随膜价格降低与使用寿命延长,新型高效低能耗MBR开发,MBR运行总费用有望降低到1.5元/m3。

以膜生物反应器工艺处理费用为例得出中水产出效益:中水回用相当于节约等量新鲜水而创造直接经济效益。以北京市年居民为供水价1.8元/m3计,而宾馆、洗车、洗浴等行业供水价为3.0—5.0元/m3,高于普通城市居民自来水用水价格,而膜生物反应器总运行成本为2.3元/m3,单纯从经济利益上考虑当前对一些行业来说也是经济。在现有自来水价偏低情况下,自来水供水费及排污费仍有增加趋势,所以能够预见,膜生物反应器作为污水回用技术将会愈来愈含有经济、技术上竞争优势。71/84六、MSBR应用与实例中水回用高浓度有机废水(酒精发酵废水、淀粉加工废水、油脂废水、蛋白工厂废水、大规模城市污水、规模城市污水及粪便污水等)72/84当前主要有四家大企业经营MBR,它们分别是加拿大Zenon企业,日本MitsubishiRayon企业,法国Suez-LDE/IDI企业和日本Kubota企业。Zenon、MitsubishiRayon和Kubota企业生产一体式聚合物中空纤维膜组件,而Suez-LDE/IDI生产分体式管式陶瓷膜组件。加拿大Zenon企业首先推出了超滤管式膜生物反应器,并将其应用于城市污水处理。为了节约能耗,它又开发了淹没式中空纤维丝膜组件,此膜组件能够直接放入曝气池,也能够单独设置分离池;采取正压压滤和负压抽滤相结合方式,并采取在线过滤脉冲反冲洗,易降低膜污染。当前这种膜生物反应器已应用于美国,德国,法国和埃及等十多个地方,规模从380m3/d至7600m3/d(HadiHusain,1991)。日本Kubota企业所生产板式膜含有流通量大,耐污染和工艺简单特点。此板式膜直接放入混合液中,利用混合液水头压力作为穿透压,将处理水排出系统,系统出水稳定。73/84国家污水处理厂膜供给商处理水量(m3/d)处理对象荷兰荷兰英国英国英国英国德国德国德国德国德国爱尔兰爱尔兰比利时比利时奥地利奥地利瑞士以色列美国加拿大日本日本BeverwijkVarsseveldPorlockSwanageDaldowieWraxallBuechelMarkranstadtErftverbandMonheimKaarstAvonmoreMinchmaltHeistSchildeHalbenrain

Jerusalem24座9座300余座

150余座

KubotaKubotaKubotaKubotaKubotaKubota

KubotaKubota

ZenonZenon

ZenonZenon

24018000190013000108002909606000150050004000071001720300001400010027050004000<7500生活污水生活污水生活污水生活污水生活污水生活污水生活污水生活污水生活污水生活污水生活污水工业废水工业废水生活污水生活污水垃圾渗滤液生活污水生活污水生活污水城市污水城市污水小区污水回用工业废水74/84应用膜生物反应器在国内已进入了实际应用阶段。1998年,大连大器企业设计200m3/d中水回用装置就己在大连投入运行;天津德人企业首先开发了重力淹没式MBR,该技术在年己应用于天津普辰大厦中水回用系统,处理规模为25m3/d,该装置占地仅2.8m2,处理成本为1.05元/m3;上海荏原企业研究开发PW系统己成功地应用于数十个行业高浓度有机废水处理,规模从5m3/d至700m3/d不等;杭州华滤、哈尔滨鹭滨、上海斯纳普等企业在MBR开发应用方面都含有一定竞争力。在南方地域,MBR当前主要应用于高浓度有机废水处理;而在天津、大连严重缺水北方地域,MBR主要做为中水回用技术。

75/84。浙江工业大学使用MBR处理造纸综合废水(黑液中段废水和白水混合液)并与传统活性污泥法与生物接触氧化法进行比较,试验结果表明用MBR处理造纸废水经过污泥浓度增加,出水CODCr能够降低到100mg/L以下(系统水力停留时间为18h),整个反应器总去除率最高可达90%以上。而与之相正确活性污泥法和接触氧化法控制水力停留时间近40h后,出水CODCr还是达不到试验要求,分别为149.3mg/L和197.3mg/L,这充分说明了MBR对难降解废水处理效果比活性污泥法和生物接触氧化法要好得多76/84PW膜-生物反应器法处理制药发酵废水

浙江省某生物化工企业,是一家专门生产医用、兽用和农用抗生素企业,主要产品有柱晶白霉素、农用井岗霉素、农畜两用阿维菌素等原料药。制药发酵废水水质、水量改变较大,且常含有难降解有机污染物、毒性化合物,这些物质存在抑制了废水处理中一些微生物生长,从而干扰了废水处理系统处理效果。所以,制药发酵废水处理存在着相当大难度。采取PW膜生物反应器处理工艺成功地处理了制药发酵废水达标排放问题,77/84废水设计规模按200m3/d计算设计水质水样名称CODcr/

(mg·L-1)BOD5/

(mg·L-1)SS/

(mg·L-1)NH3-N/

(mg·L-1)pH排污口水质650~8000600~80060~40090~1505~6达标排放水质≤100≤20≤70≤156~978/84混合废水经过格栅,大颗粒可沉固体及漂浮物被拦截,进入调整池,经调整水量、水质和预曝气后用泵输送至混凝反应池,分别加入适量PAC、PAM溶液进行混凝和絮凝反应,反应液自流入沉淀池进行固液分离。经过上述预处理废水上清液溢流进入PW-W膜生物反应器,在充氧曝气和微生物作用下将有机物降解为二氧化碳和水,并由膜组件进行固液分离,处理后废水达标排放。

物化沉淀池分离污泥和PW-W膜生物反应器排放少许剩下污泥分别排至污泥池,再用泵输送至污泥脱水机进行脱水,泥饼外运填埋处理。79/84主要构筑物及设备调整预曝池调整预曝池兼作提升泵集水井,HRT=16.9h,内设穿孔曝气管,进行定时曝气以防污泥在池内沉淀。调整池尺寸为8.0m×5.0m×4.0m,有效水深为3.50m。采取钢筋混凝土结构,池内设WQK15-10-1.5型潜水排污泵2台,一用一备。

反应沉淀池反应沉淀池为组合池体,混凝和絮凝反应池HRT分别为20.9min,沉淀池采取竖流式沉淀池,设计表面负荷为q=0.80m3/(m2·h),组合池体尺寸为4.5m×4.0m×4.2m,钢筋混凝土结构。

PW-W膜生物反应器PW-W膜生物反应器HRT=4.4d,有效容积为880m3,设计容积负荷为1.4kg[BOD5]/(m3·d),尺寸为25.0m×10.0m×4.5m,采取钢筋混凝土结构,内设置日本生产UFM424外进内出式PW膜300片,采取交叉流过流法,分离液由3台(二用一备)丹麦进口JPF9T抽吸泵抽吸,H=8.0m、Q=4.2m3/min、N=1.47kW。在PW膜分离单元下部装有微孔曝气器,气源由4台TSd-150型鼓风机供给,P=44.1kPa、Qs=18.9m3/min、N=22kW。三用一备。

污泥池污泥池有效容积为33.3m3,尺寸为3.5m×3.5m×4.0m,有效水深3.7m,采取钢砼结构。

控制系统本废水处理装置采取NB2系列可编程序控制器(PLC)控制。设备运行完全经过PLC进行全自动控制(可切换成手动控制模式),可完成水泵、风机等设备启闭和自动切换,并备有过压、缺相、短流等保护和报警功效。

80/84主要技术经济指标

本工程总投资金额为352万元,其中土建费用为96万元,设备费用为183.83万元,设计、安装调试等其它费用为72.12万元,主要技术经济指标汇总于表。

表主要技术经济指标项目处理能力/

(m3·d-1)投资/

万元占地

(m2·m-3(水)·d-1)电耗/

(度·m-3)(水)直接运行成本/

(元·m-3)(水)运行成本/

(元·m-3)(水)指标2003522.461.123.654.9881/84运行结果

该废水处理站经过近1年试运行,于年9月12日至13日由环境保护监测部门进行了连续采样监测,废水采样点为调整池、物化沉淀池和PW-W膜生物反应器出水口,天天采样5次,监测结果表

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