中水处理站MBR池设计细节简介_马颖

全国给水排水技术信息网2009年年会论文集中水处理站MBR池设计细节简介马颖’曹文’王卫军’孙友峰’汤萌萌’(I海军工程设计研究局,北京10071;2北京汉青天朗水处理科技有限公司,北京10085)摘要膜生物反应器(MembraneiB0leacotr,游)R工艺在生活污水处理和再生利用领域有着广阔的应用前景。介绍了关于MBR池设计中的几个细节。关键词中水处理站MBR膜生物反应器(MeobraneBioreaetor,MBR)工艺具有出水水质优良稳定,运行维护简单可靠,节省建筑空间和占地面积等显著特点,在生活污水处理和再生利用领域有着广阔的应用前景。国家建设部于2008年1月27日批准了新编国家建筑标准设计图集《建筑中水处理工程(二)(0855703一2),该图集在广泛总结研究成果和设计经验的基础上,对MBR工艺的设计条件、工艺流程及参数、中水处理站的组成和运行管理以及注意事项进行了详细说明,给设计人员提供了技术指导和支持。笔者在设计中水处理站时,多次选用MBR工艺。通过对几个己建工程的设计和运行情况进行调研和总结,发现工艺核心MBR池及其相关细节的设计对整个工程的运行状况关系重大。下面通过假设工程详细说明。1假设工程概况假设中水站设计规模为l000m3d/,每天24小时连续运行,每小时处理水量为40m3h/。中水水源为混合生活污水(包括盟洗、洗浴、厨房、冲厕等),污水水质依据《建筑中水设计规范》(GB5036一2002)确定。出水水质须符合执行《城市污水再生利用城市杂用水水质)(GB/T18920一2002),出水用于绿化、冲洗道路、洗车和冲厕。工艺流程见图1。2MBR池设计特点工程采用内置式好氧膜生物反应工艺,膜组件浸没于MBR池内。MBR池分两格每格设计流量为20m3/h,水力停留时间为gh。膜组件采用陶氏化学公司生产地lFexen中空纤维束式膜组件,平均膜孔径为0.1微米,膜材质为聚偏氟乙烯(PVDF)。为了降低曝气能耗,方便膜组件的安装、检修和清洗,需要对膜组件进行组装。组装后的膜组件单元内部集成产水收集部件和曝气部件,具备产水和曝气双重功能,具有良好的抗污染能力,尤其是可以很好的避免膜丝根部积泥的问题,使膜组件长期保持良好的过滤性能。本设计的特点主要体现在以下几个方面。2.1娜R池分区设置根据以前工程经验和实践,发现现有内置式好氧膜生物反应器的MBR池设计普遍存在污泥浓度分布不均匀、曝气能耗偏高、无法直接进行膜组件在线化学药剂浸泡清洗等问题。改进后在每格MBR池内加设导流隔墙,从而将每格MBR池内部分隔为两个区:主反应区和膜区。见图2。管网叠压供水方式节能的关键在于水泵能否长期处于高效范围内运行,设计选泵时应对系统进行综合分析,防止水泵在运行过程中工况点经常处于低效区,难以达到预期的节能效果〔’〕。主反应区内设曝气装置,进行充分反应的活性污泥混合液在潜水推进器的作用下,在主反应区和膜区之间循环流动。这样改进有以下优点:(l)缩小了膜区高强度曝气的面积,在保证通过曝气对膜组件进行有效的错流水力清洗的前提下,节省了曝气能耗。毒剂自来水补给山甲水供水泵!山!水贮池存l一…滤一过抽吸泵|叛一微几县膜生一初沉生活—鹦格调一节栅池毛原一发一水一中一水管网聚集器污水环卫车外运混凝剂排入附近(需要除磷时使用)图1工艺流程图全国给水排水技术信息网2009主年会论文集王反应区人7曰人7卜、办、刀LI以四{人{闪卢、王反应区导献丝世丝塾尹l厂巡\,)习之:土又厌又又又,{`{{区区区区区可实现正向水力清洗、反向水力清洗、正向化学清洗核反向化学清洗等四种清洗模式。不需要将膜组件从MBR池内拆卸下来就可完成全部清洗操作,非常便于工程投产使用后的维护管理。装置内含储酸桶和储碱桶,分别配有一个专用加药计量泵,可满足1次碱化学药剂清洗和l次酸化学药剂清洗,并可实现酸洗和碱洗的选择切换,管理人员可根据MBR运行实际情况选择药剂种类。装置内还包括一个水泵,用于膜的水力清洗。目前,市场上可提供一体化膜清洗的环保公司不多,设计人员可据工程选用。膜区膜区图2一1MBR池平面图一一一一一.———-不一1「.lt{七纷二耳月阵干二排}}}一亡志备道毒水位谧划二位一或高`l’i一遍笋裂遏赵下拍吸系停止运长讨、位甲拾吸泵停止运行水位潜水推进荟安装孔潜水报进器妥装孔事一一一丫.23膜的出水管路为了保持出水流量相对稳定,内置式MBR工艺一般设置抽吸泵与膜组件的出水口相连,通过抽吸泵提供的负压获得膜过滤出水。实际工程当中常需要多个膜组件单元。尽管膜组件单元在MBR池内的布置通常遵照对称分布的原则,但膜的出水管路的对称设计常常被忽略。膜组件的出水管路若不对称(见图3),容易造成膜在使用过程中流量分配不均,从而加剧膜污染发展的不平衡,这非常不利于保持膜过滤性能的稳定。而采用