內(nèi)江MBR膜廢水處理設(shè)備*

MBR膜生物反應器簡介

1 MBR概述

本工藝設(shè)計采用國內(nèi)外*的中水處理回用技術(shù)—膜-生物反應器(MBR)技術(shù),是國家經(jīng)貿(mào)部公布的“2001年度優(yōu)先推廣的節(jié)水新技術(shù)”。 MBR工藝是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設(shè)備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池，占地面積小，同時，活性污泥濃度可以大大提高，水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應器中不斷反應和降解。因此，膜-生物反應器工藝通過膜的分離技術(shù)大大強化了生物反應器的功能。

2 MBR的*性

（1）對污染物的去除率高，抵抗污泥膨脹能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，出水中沒有懸浮物。

（2）膜生物反應器實現(xiàn)了反應器污泥齡STR和水力停留時間HRT的*分離，設(shè)計、操作大大簡化。

（3）膜的機械截流作用避免了微生物的流失，生物反應器內(nèi)可保持高的污泥濃度，從而能提高體積負荷，降低污泥負荷，且MBR工藝略去了二沉池，大大減少占地面積。

（4）由于SRT很長，生物反應器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低，污泥處理費用低。

（5） 由于膜的截流作用使SRT延長，營造了有利于增殖緩慢的微生物。如硝化細菌生長的環(huán)境，可以提高系統(tǒng)的硝化能力，同時有利于提高難降解大分子有機物的處理效率和促使其*的分解。

（6） MBR曝氣池的活性污泥不因產(chǎn)水而損失，在運行過程中，活性污泥會因進入有機物濃度的變化而變化，并達到一種動態(tài)平衡，這使系統(tǒng)出水穩(wěn)定并有耐沖擊負荷的特點。

（7） 較大的水力循環(huán)導致了污水的均勻混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面積。MBR系統(tǒng)中活性污泥的高度分散是提高水處理的效果的又一個原因。這是普通生化法水處理技術(shù)形成較大的菌膠團所難以相比的。

（8） 膜生物反應器易于一體化，易于實現(xiàn)自動控制，操作管理方便。

當膜池的液位高于低液位、風機開啟的情況下，閥門2關(guān)閉、閥門1及自吸泵開啟，膜池開始出水。出來的水儲備在清水池中，部分MBR出水供膜沖洗（如圖2中藍色線條所示）。自吸泵持續(xù)運行13min后，停2min，再運行13min，停0.5min，然后，開啟閥門2和反洗泵，進行水反洗，反洗時間1min，后再停0.5min使膜性能得到回復，一個制水周期完成當MBR系統(tǒng)運行一個周期后，進行水力反洗(圖3中藍色線條所示)，以減少污染物在膜上的積累。此時風機為開啟狀態(tài)，閥門1及加藥閥門3關(guān)閉。閥門2及反洗泵開啟，反洗時間為0.5min

 MBR的化學清洗

化學清洗藥劑為次氯酸鈉，次氯酸鈉用于去除有機和生物污堵。化學清洗又分為維護性清洗和恢復性清洗，在反洗水量下加入相應的化學藥劑。

1維護性清洗

（1）維護性清洗參數(shù)

維護性清洗的過程設(shè)定在清洗當天中的非高峰流量時段。該MBR系統(tǒng)用次氯酸鈉對污染物進行維護性清洗

（2）維護性清洗流程

放空膜池后，進行堿洗。次氯酸鈉泵入的反洗水中，形成200 mg/L的化學清洗劑。具體如圖4-3中藍色（反洗水）及綠色（次氯酸鈉加藥）線所示。

恢復性清洗

（1）恢復性清洗參數(shù)

恢復性清洗用于在膜污堵后恢復膜的透水性。恢復性清洗包括堿洗（次氯酸鈉）和酸洗（檸檬酸），堿洗主要是恢復有機物和微生物對膜造成的污染，酸洗主要是恢復無機物對膜造成的污染

（2）恢復性清洗流程

恢復性清洗包括在線清洗及離線清洗兩種方法。

離線清洗的方法是MBR技術(shù)中膜清洗常見的方法。先把通過起吊設(shè)備掉出膜池，用清水沖洗干凈膜組件上附著的污泥及污染物。把膜箱吊入加好藥劑的清洗池中，浸泡6小時。

設(shè)計規(guī)模

某度假村管理人員共有200人，另有大量外來人員和游客，由于旅游區(qū)污水水量季節(jié)性變化大，初步統(tǒng)計高峰期水量約為300m3/d，旅游淡季水量低于70m3/d，常年水量為100—150m3/d，自行確定設(shè)計水量。

調(diào)節(jié)池的設(shè)計

由于本例是旅游區(qū)，污水量季節(jié)性變化大，淡季時水量低于70m³/d，高峰期又能達到300 m³/d，設(shè)計連續(xù)高峰水量的時長為2d。該MBR工藝設(shè)備取用設(shè)計流量為200 m³/d。當出現(xiàn)連續(xù)高峰水量時，調(diào)節(jié)池可用來蓄水。但當出現(xiàn)淡季水量時，調(diào)節(jié)池中的水又過少。所以為了保證污水處理設(shè)施在高水量或低水量的情況下都能正常運行。擬設(shè)計總體積為210m³的調(diào)節(jié)池，分三格，每格設(shè)計體積為70m³。當水量小于設(shè)計流量時，調(diào)節(jié)池單格運行，當水量大于設(shè)計流量時，可采用雙格運行或三格運行起到蓄水作用。

由于生物氧化所需空氣量小于膜洗凈所需空氣量，鼓風機的選擇應以膜洗凈所需空氣量為依據(jù)，可選送風量為9.6 m³/min左右的風機或總風量相同的數(shù)臺風機并聯(lián)運行。風口的壓力以池深為依據(jù)，本池深為3.5m，考慮到風管的阻力降，可取風壓P= 4000mm水柱的風機。

池內(nèi)曝氣系統(tǒng)設(shè)計

一般要求：曝氣管與膜組件下部距離一般為200～300mm，不能低于180 mm；崔玉川,劉振江,張紹怡. 城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算[M].北京:化學化工出版社,2004.

排氣壓計算

供風管道沿程阻力以及局部阻力

取曝氣干管管徑DN100，每池采用一根干管與22支支管管安裝于池底(詳見圖紙)。                                                                  

則干管空氣流速V=q_氣/A_管=9.6/(3.14*0.01/4)=1222.9m/min=20.4m/s

根據(jù)《簡明管道工手冊》，有管道沿程壓損h_f=RL，局部阻力損失h_j =0.3h_f。

式中：R——每米管長的沿程水力損失，Pa/m；

      L——管長，m；

查圓形鋼板風管的線解圖，取R=52 Pa/m，L=10m, 計算干管壓損

h_f=RL=52×10=520Pa, hj=0.3h_f=156 Pa

設(shè)計曝氣側(cè)管(支管)DN50，每支2.0m,每池22支

計算得曝氣支管壓損，查《簡明管道工手冊》取R=592 Pa/m

總h_f=nRL=26048 Pa,總 h_j=0.3h_f=7814.4 Pa

出水系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)設(shè)計總流量Q＝200m³/d=8.4m³/h，得好氧MBR出水流量8.4m³/h；水力停留時間取20%即24×0.2=4.8h，取5h,經(jīng)校核，5×8.4=42 m³＜55.5 m³，可設(shè)計出水時間為19h。

可以取為每天污泥產(chǎn)量1.1m³/d，可用40mm排泥管，每天排泥一次，每次排泥20min，每次排泥流量0.0009 m³/s。

污泥濃縮池設(shè)計及計算

污泥濃縮池設(shè)計說明

 污泥濃縮的主要目的是減少污泥體積，以便后續(xù)的單元操作。污泥濃縮的操作方法有間歇式和連續(xù)式兩種。通常間歇式主要用于污泥量較小的場合，而連續(xù)式則用于污泥較大的場合。污泥濃縮的方法有重力濃縮、氣浮濃縮、和離心濃縮，其中重力濃縮應用廣。根據(jù)本次設(shè)計知整個工藝流程產(chǎn)泥量較小，因此選擇一個不帶中心管的間歇式重力濃縮池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。其濃縮原理是污泥在重力濃縮池中，污泥依次通過自由沉降、絮凝沉降、區(qū)域沉降、壓縮沉降的過程來脫去部分水分。即是通過自身重力來壓密的過程。污泥濃縮池采用鋼混結(jié)構(gòu)。

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