DG-TJ08-2190-2023平板膜生物反应器法污水处里工程技术标准

上海市工程建设规范

平板膜生物反应器法污水处理工程技术标准

Technicalstandardforwastewatertreatmentbyflat-sheet

membranebioreactorprocess

DG/TJ08—2190—2023

J13317—2023

主编单位上海城投污水处理有限公司

:

批准部门上海市住房和城乡建设管理委员会

:

施行日期年月日

:2023121

同济大学出版社

上海

2023

前言

根据上海市住房和城乡建设管理委员会关于印发年

《<2021

度上海市工程建设规范建筑标准设计编制计划的通知沪建标

、>》(

定号的要求由上海城投污水处理有限公司会同有关单

〔2020〕771),

位对平板膜生物反应器法污水处理工程技术规范

《》DG/TJ08—

进行修订标准编制组总结了近五年来平板膜生物

2190—2015。

反应器法处理污水的工程经验在对主要设计方法及参数进行工

,

程实践验证并广泛征求意见的基础上对标准进行了修订

,,。

本标准的主要内容有总则术语工艺设计安装调试与验

:;;;、

收运行与维护

;。

本次修订的主要内容是完善平板膜生物反应器的日常维护

:

及清洗内容包括在线清洗及离线清洗新增对平板膜生物反应

,;

器的远程物联网监控的设计实施验收应用的内容新增了

、、、;

监控指标等

MBR。

各单位及相关人员在执行本标准过程中如有意见和建议

,,

请反馈至上海市水务局地址上海市江苏路号邮编

(:389;:

上海城投污水处

200042;E-mail:kjfzc@),

理有限公司地址上海市龙东大道号邮编

(:1851;:201203;

上海市建筑建材业市场管理总站

E-mail:ctws@),

地址上海市小木桥路号邮编

(:683;:200032;E-mail:shgcbz@

以供今后修订时参考

163.com),。

主编单位上海城投污水处理有限公司

:

参编单位同济大学

:

上海市政工程设计研究总院集团有限公司

()

上海子征环保科技有限公司

—1—

主要起草人陈广王志伟藏莉莉胡维杰裘湛

:

王丽花魏海娟刘佳官章琴曹晶

张杰林冰洁王巧英尤章超李春鞠

王美玲黄蓉赵海军杨冯睿王贇

吴志超

主要审查人徐亚同傅威谭学军时珍宝许龙海

:

朱学峰黄满红

上海市建筑建材业市场管理总站

—2—

目次

总则

1…………1

术语

2…………2

工艺设计

3………4

一般规定

3.1………………4

预处理工艺

3.2……………5

生化处理工艺

3.3…………6

平板膜分离系统

3.4………17

后处理工艺及其他

3.5……20

自动控制及数据监控

3.6…………………21

安装调试与验收

4、……………22

一般规定

4.1………………22

安装

4.2…………………22

调试

4.3…………………24

验收

4.4…………………24

运行与维护

5…………………26

日常操作管理

5.1…………26

膜清洗

5.2…………………26

设备停运后恢复

5.3MBR………………28

膜组件更换

5.4……………28

本标准用词说明

…………………29

引用标准名录

……………………30

标准上一版编制单位及人员信息

………………31

条文说明

…………33

—1—

Contents

1Generalprovisions……………1

2Terms…………2

3Processdesign………………4

3.1Generalrequirements…………………4

3.2Pre-treatmentprocesses………………5

3.3Biochemicaltreatmentprocesses……6

3.4Flat-sheetmembraneseparationsystem…………17

3.5Posttreatmentprocessandothers…20

3.6Automaticcontrolanddatamonitoring……………21

4Installation,debugging,checkandaccept………………22

4.1Generalrequirements………………22

4.2Installation……………22

4.3Debugging……………24

4.4Checkandaccept……24

5Operationandmaintenance………………26

5.1Dailyoperationmanagement………26

5.2Membranecleaning…………………26

5.3RestorationafterMBRoutage………28

5.4Membranemodulesreplacement……28

Explanationofwordinginthisstandard……29

Listofquotedstandards………30

Standard-settingunitsandpersonneloftheprevious

version…………31

Explanationofprovisions………33

—2—

总则

1

为规范平板膜生物反应器法污水处理工程的工艺设计

1.0.1、

施工验收及运行管理指导平板膜生物反应器工艺系统的稳定

、,

运行制定本标准

,。

本标准适用于以平板微滤超滤膜生物反应器构成的城

1.0.2、

镇污水处理新建改建扩建工程的设计安装验收与调试运行

、、、、

与维护

。

平板膜生物反应器法污水处理工程技术除应按本标准

1.0.3,

执行外尚应符合国家行业和本市现行有关标准的规定

,、。

—1—

术语

2

膜生物反应器法

2.0.1membranebioreactorprocess(MBR

process)

把生物反应与微滤或超滤膜分离相结合利用膜作为分离介

,

质替代常规重力沉淀固液分离获得出水的污水处理方法

。

膜过滤

2.0.2membranefiltration

在污水处理中以膜为介质进行过滤达到固液分离目的的

,,

技术

。

跨膜压差

2.0.3trans-membranepressure(TMP)

膜外侧混合液侧与膜内侧透过液侧之间的压力差值单

()(),

位为

kPa。

分体浸没式膜生物反应系统

2.0.4splitsubmergedmembrane

bioreactor

膜区与生物反应区分开设置于两个构筑物内的浸没式膜生

物反应系统

。

一体浸没式膜生物反应系统

2.0.5integralsubmerged

membranebioreactor

膜区与生物反应区合并设置于同一个构筑物内的浸没式膜

生物反应系统

。

曝气强度

2.0.6aerationintensity

本标准特指膜区曝气强度即单位膜组件投影面积上的曝气

,

量单位为32

,m/(m·min)。

临界通量

2.0.7criticalflux

在一定的操作条件下当膜的过滤通量低于某一通量值时

,,

膜的表面形成滤饼的速度可忽略不计膜过滤阻力不随时间或跨

,

—2—

膜压差的改变而改变当膜的过滤通量大于该通量值时膜表面

;,

将快速形成滤饼膜的过滤阻力随时间的延长或跨膜压差的增

,(

加而显著增加该通量称为临界通量单位为2

),,L/(m·h)。

膜清洗

2.0.8membranecleaning

通过物理化学或物理化学相结合等方法恢复膜通量的

、

措施

。

在线化学清洗

2.0.9in-situchemicalcleaning

膜组件在反应器中进行的一种膜清洗方式一般是指化学

。

清洗即将药液通过自流或泵送的方式注入膜腔内也称在线原

,(

位清洗通过化学作用恢复膜通量的措施

),。

离线物理清洗

2.0.10ex-situphysicalcleaning

将膜组件取出反应器通过物理方法如擦洗水冲等恢复

,(、)

膜通量的措施

。

离线化学清洗

2.0.11ex-situchemicalcleaning

将膜组件取出反应器浸泡在装有化学药剂的专用清洗池内

,

离线异位化学清洗或者把膜池内污泥混合液排走直接将化

(),,

学药剂注入膜池也称为离线原位化学清洗对整个膜池内膜组

(),

件同时进行浸泡去除膜孔内和膜表面污染物质的清洗方法

,。

抽停时间

2.0.12suction/non-suctiontime

膜出水泵运行出水的时间及停止运行的时间

()。

集中式处理

2.0.13centralizedtreatment

指设计处理规模不小于的成套设施或污水厂

500t/d。

分散式处理

2.0.14decentralizedtreatment

指设计处理规模小于的设备

500t/d。

滤袋浓缩脱水装置

2.0.15filterbagdewateringdevice

使用纤维滤布进行重力式固液分离的袋状无动力污泥浓缩

脱水装置

。

—3—

工艺设计

3

一般规定

3.1

本标准所指的平板膜分离技术是指适用于浸没式污水膜

3.1.1

生物反应器法法处理的微滤超滤平板膜分离技术

(MBR)、。

污水处理的程度和工艺应根据现行国家和地方的有关

3.1.2

排放标准污染物来源及特性排入地表水的环境功能和保护目

、、

标工程建设条件等确定工艺设计适用于以下情况

、。MBR:

受纳水体环境容量较低出水水质要求达到现行国家标

1,

准城镇污水处理厂污染物排放标准中一级标准

《》GB18918A;

在水资源受限地区尾水经适当深度处理后出水水质要求达到再

,

生回用水标准

。

污水处理设施占地面积和设备安装空间受到限制

2。

对已有处理设施的扩建或提标

3。

应急处理场合或经综合评估后允许适用的其他处理

4

场合

。

在选择污水处理工艺时应对处理对象的水量波动水质

3.1.3,、

波动出水水质要求最不利情况下的水温等影响因素有充分的

、、

了解并在满足处理要求和建设条件的前提下通过工艺技术经

,,、

济性比较后确定

。

针对水量波动情况设计应从进水量调节膜设计平均通

3.1.4,、

量膜运行峰值通量系统运行模式等方面采取应对措施减少水

、、,

量冲击造成的不利影响

。

工艺的进水动植物油宜小于且矿物油宜

3.1.5MBR50mg/L,

小于值宜为

3mg/L,pH6~9。

—4—

工艺的工作水温宜为当水温低于

3.1.6MBR10℃~37℃,

或高于时应采取应对措施

10℃37℃,。

对于改建扩建工程膜组件布置应核算池容池体构型

3.1.7、,、

及池内水力循环条件峰值处理能力等因素

、。

预处理工艺

3.2

预处理段应去除进水中硬质尖锐的颗粒类物质易缠绕

3.2.1、、

的纤维类物质以及过高的悬浮物浓度油脂等

、。

预处理设施宜包括粗格栅细格栅沉砂池超细格栅初

3.2.2、、、、

沉池以及其他必要的物理或化学处理单元

。

当有调节池时预处理设施的设计流量应按平均日流量

3.2.3,

确定当无调节池时应按现行国家标准室外排水设计标准

;,《》GB

的有关规定确定

50014。

各预处理构筑物设备数量不宜少于个

3.2.4()2。

沉砂池

Ⅰ

采用工艺的集中式污水处理厂应在粗细格栅后设

3.2.5MBR、

置沉砂池池型宜采用曝气沉砂池

,。

沉砂池设计应符合现行国家标准室外排水设计标准

3.2.6《》GB

的有关规定

50014。

超细格栅

Ⅱ

在沉砂池后工艺的污水预处理系统应设置超细格

3.2.7,MBR

栅可采用备用率

,50%~100%。

超细格栅应可去除及以上颗粒物及纤维

3.2.80.2mm~1mm

类物质小型超细格栅的栅距可适当放大当为分散式污水处理

,;,

且进水沿程有沉淀过程时格栅栅距可大于宜小于

,2mm,5mm。

超细格栅型式宜采用内进流式转鼓式阶梯式或摆动式

3.2.9、、

—5—

格栅且宜自带清洗装置清洗方式可采用物理化学或物理化学

,,、

相结合清洗

。

超细格栅的过滤孔型式宜采用圆形或网格形

3.2.10。

初沉池

Ⅲ

当进水中悬浮物浓度大于时宜设初沉池同

3.2.11500mg/L,,

时可设置超越管

。

初沉池应符合现行国家标准室外排水设计标准

3.2.12《》GB

的有关规定

50014。

生化处理工艺

3.3

平板膜生物反应器法应根据不同的处理目标采用不同

3.3.1,

工艺配置一般分为以下三种情况

,:

当以去除有机污染物为主要目标时可采用单一的好氧

1,

膜生物反应器工艺

(O-MBR)。

当以去除有机污染物及脱氮为主要目标时可采用缺氧

2,/

好氧膜生物反应器组合工艺

(A/O-MBR)。

当以去除有机污染物及脱氮除磷为主要目标时可采

3,

用配有化学除磷的厌氧缺氧好氧膜生物反应器

//(A/A/O-

或配有化学除磷的缺氧好氧膜生物反应器

MBR)/(A/O-

组合工艺或各种改进生物工艺

MBR)。

当分散式平板膜生物反应器污水处理系统针对脱氮需求

3.3.2

时宜采用间歇式曝气的工艺通过曝气时间和停曝时间的

,MBR,

调控实现达标排放

,。

平板膜生物反应器法处理城镇污水的主要参数可按

3.3.3

表取值

3.3.3。

—6—

表平板膜生物反应器法的主要参数取值

3.3.3

项目单位参数取值范围推荐值

容积负荷L3

CODVCODkgCOD/(m·d)1.0~3.01.5

污泥负荷L

BOD5SBODkgBOD5/(kgMLSS·d)0.05~0.150.10

凯氏氮容积负荷L3

VNkgTKN/(m·d)0.11~0.230.20

总氮污泥负荷L

STNkgTN/(kgMLSS·d)≤0.05—

膜池污泥浓度X

MBRgMLSS/L8~1812

生物反应区池中的厌氧区池缺氧区池应采用机

3.3.4()()、()

械搅拌混合输出功率宜为33机械搅拌器布置

,5W/m~8W/m。

的间距位置应根据池型池容和搅拌器性能等要求确定

、、。

当计算好氧区池与膜区池体积相差较大时宜采用

3.3.5()(),

分体浸没式膜生物反应系统反之宜采用一体浸没式膜生物反

;,

应系统

。

好氧区池及膜区池宜采用鼓风曝气好氧区池宜

3.3.6()()。()

选择微孔曝气曝气量应根据污染物降解需氧量及污泥混合所需

,

最低气量二者比较后取大值膜区池宜采用穿孔曝气当采用

,;(),

微孔曝气时膜面积的选择应根据实际情况设定安全系数

,1.1~

1.5。

当膜池设计污泥浓度低于时可根据

3.3.7MBR8gMLSS/L,

实际情况增加厌缺氧区池的水力停留时间

,、()0.5h~1.5h。

除分散式污水处理以外工艺应至少设置组及以

3.3.8,MBR2

上可独立运行的膜区池并应考虑单组膜清洗时的运行方式

(),。

当设置组及以上的膜区池时宜采用公共的回流渠道进行混

2(),

合液回流

。

膜区池的有效水深应结合工艺流程水力高程设计供

3.3.9()、、

氧设施类型和选用风机性能参数等综合因素确定一般可采用

,

当水深为时膜组件宜采用单层

2.0m~6.0m。2.0m~3.2m,

一层型式布置当水深为时膜组件宜采用双层

();3.2m~4.4m,

—7—

两层型式布置当水深大于时膜组件宜采用三层型式

();4.4m,

布置

。

生物反应区池超高宜为

3.3.10()0.5m~1.0m。

去除有机污染物

Ⅰ

当以去除有机污染物为主要目标时好氧生物反应池的

3.3.11,

容积可按下式计算并宜同时满足以下条件

,:

按容积负荷计算

1

QCOD-COD

V=(oe)

oL(3.3.111)

1000VCOD

式中V好氧区池容积3

:o———()(m);

Q生物反应池的设计进水量3

———(m/d);

COD生物反应池进水化学需氧量

o———(mg/L);

COD生物反应池出水化学需氧量

e———(mg/L);

L生物反应池化学需氧量容积负荷3

VCOD———[kgCOD/(m·d)],

一般取

1.0~3.0。

按膜组件布置所需最小有效容积计算

2

V=l+.×nb+.+.×h+nh+.

om(06)[1(04)04](12202)

(3.3.112)

式中V膜组件布置所需容积3应与产品说明文件校核

:om———(m),;

n单层膜组件数量套

1———();

l单个膜组件长度

———(m);

b单个膜组件宽度

———(m);

h单个膜组件底座高度

1———(m);

n膜组件层数层

2———();

h单个膜组件高度

2———(m)。

剩余污泥量可按下式计算

3.3.12:

—8—

ઁઁ

QઁYCOD-CODઁ

X=ୠfSS-SS+COD(oe)୤

ΔNVSS(oe)+Kθ

1000ୡ1dTc୥

(3.3.12)

式中X剩余污泥量

:Δ———(kgMLSS/d);

f生物反应池进水中的所占比例一般取

NVSS———SSNVSS,

0.17~0.28;

SS生物反应池的进水悬浮物浓度

o———(mg/L);

SS生物反应池的出水悬浮物浓度

e———(mg/L);

Y污泥产率系数宜根据试验资

COD———(kgMLVSS/kgCOD);

料确定无试验资料时一般取

,,0.2~0.4;

KT时的衰减系数-1

dT———℃(d);

θ生物反应池设计污泥泥龄一般取不宜

c———(d),30~60,

大于

100。

衰减系数K值应根据不同季节污水温度进行修正可

3.3.13d,

按下式计算

:

T-

K=KθT(20)

dTd20(3.3.13)

式中K温度T时的衰减系数

:dT———℃;

K时的衰减系数-1一般取

d20———20℃(d),0.08~0.20;

θ温度系数一般取

T———,1.02~1.06;

T设计温度

———(℃)。

生物反应池内混合液固体平均浓度可按下式进行计算

3.3.14:

X

X=Δ

oVθ(3.3.14)

o/co

式中X好氧区池内混合液固体平均浓度针

:o———()(gMLSS/L),

对工艺好氧区池内混合液固体平均浓

O-MBR,()

度即为生物反应池内混合液固体平均浓度

;

X剩余污泥量按本标准所列公式

Δ———(kgMLSS/d),(3.3.12)

计算

;

—9—

θ好氧区池设计污泥泥龄一般取不宜

co———()(d),15~30,

大于

50。

对于分体浸没式由膜分离单元区池到好氧

3.3.15O-MBR,()

区池的混合液回流量可按下式计算

():

Q=QR

R11(3.3.15)

式中Q由膜分离单元区池到好氧区池的污泥混合液

:R1———()()

回流量3

(m/d);

Q生物反应池的设计进水量3

———(m/d);

R由膜分离单元区池到好氧区池的污泥混合液

1———()()

回流比一般取

(%),100~300。

好氧池区可按下列公式校核各项参数值

3.3.16():

容积负荷

1COD

QCOD-COD

L=(oe)

VCODV(3.3.161)

1000o

式中L生物反应池化学需氧量容积负荷

:VCOD———

3一般取

[kgCOD/(m·d)],1.0~3.0;

V好氧区池容积3

o———()(m)。

污泥负荷

2BOD5

QS-S

L=(oe)

SBODXV(3.3.162)

1000o

式中L生物反应池五日生化需氧量污泥负荷

:SBOD———[kgBOD/

一般取

(kgMLSS·d)],0.05~0.15;

S生物反应池的进水五日生化需氧量浓度

o———(mg/L);

S生物反应池的出水五日生化需氧量浓度

e———(mg/L);

X生物反应池内混合液固体平均浓度

———(gMLSS/L),

针对工艺生物反应池内混合液固体平

O-MBR,

均浓度即为好氧区池内混合液固体平均浓度

(),

根据本标准所列公式计算

(3.3.14)。

—10—

生物脱氮

Ⅱ

当以去除有机污染物及脱氮为主要目标时好氧区

3.3.17,

池的容积可按下列公式计算并宜同时满足以下条件

(),:

按化学需氧量容积负荷计算

1

QCOD-COD-COD

V=(oeΔ)

oL(3.3.171)

1000VCOD

.×N-N

COD=286(kote)

Δ-.×Y+Kθ(3.3.172)

1142COD/(1dTc)

式中V好氧区池容积3

:o———()(m);

Q生物反应池的设计进水量3

———(m/d);

COD缺氧区池去除的化学需氧量

Δ———()(mg/L);

N生物反应池的进水凯氏氮浓度无数据时可

ko———(mg/L),

采用进水总氮浓度

(mg/L);

N生物反应池的出水总氮浓度

te———(mg/L);

Y污泥产率系数宜根据试验资

COD———(kgMLVSS/kgCOD),

料确定无试验资料时一般取

,,0.2~0.4;

KT时的衰减系数-1温度修正根据本标准所列

dT———℃(d),

公式计算

(3.3.13);

θ生物反应池的设计污泥泥龄一般取不

c———(d),30~60,

宜大于

100。

按凯氏氮容积负荷计算

2

QN-N

V=(koke)

oL(3.3.173)

1000VN

式中V好氧区池容积3

:o———()(m);

Q生物反应池的设计进水量3

———(m/d);

N生物反应池的进水凯氏氮浓度无数据时可

ko———(mg/L),

采用进水总氮浓度

(mg/L);

—11—

N生物反应池的出水凯氏氮浓度

ke———(mg/L);

L生物反应池的凯氏氮容积负荷3

VN———[kgTKN/(m·d)],

一般取

0.11~0.20。

按膜组件布置所需容积计算根据本标准所列公式

3,

计算

(3.3.112)。

当采用分体浸没式系统时膜分离单元区

3.3.18A/O-MBR,

池混合液无需单独回流到好氧区池

()()。

剩余污泥量可按本标准所列公式计算并按下

3.3.19(3.3.12),

列公式校核所取好氧池污泥龄是否满足硝化要求若不满足则

;,

根据下列公式计算好氧池污泥龄

。

θ=F1

coμ(3.3.191)

NT-

μ=μa.(20)