平板膜与中空纤维膜MBR系统的对比研究

LOWCARBONWORLD2019/7平板膜与中空纤维膜MBR系统的对比研究谢荣焕（安徽国祯环境修复股份有限公司，安徽合肥230031）【摘要】为研究膜生物反应器中平板膜与中空纤维膜的区别，以某城市污水处理厂扩建工程MBR工艺设计方案为例，对以平板膜和中空纤维膜设计的膜系统方案进行了分析比较，结果发现；淤工艺流程无本质区别；于平板膜污泥浓度较中空纤维膜高，生化池和膜池总容积小，占地面积少，土建费用低；盂平板膜通量大，所需膜面积小，气水比小，但单位膜面积空气擦洗气量大；榆平板膜化学清洗维护较中空纤维膜简单，劳动强度较低；虞平板膜运行费用较中空纤维膜略低。【关键词】膜生物反应器（MBR）；平板膜；中空纤维膜【中图分类号】X703【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2019）07-0003-03膜生物反应器渊MBR冤是指生物处理与微滤膜或超滤膜分离技术相结合的工艺遥与传统生物处理工艺相比袁MBR工艺具有以下优势院淤单级阶段能够产出高质量尧澄清的且已大部分消毒的渗透液遥于污泥停留时间和水力停留时间相互独立袁而这两个参数在一般的污水处理厂是相互关联的遥盂可在高污泥浓度下运行袁不仅所需的反应器尺寸缩小袁而且可以促进特定硝化细菌的生长袁加强氨氮的去除效果遥榆污泥停留时间延长袁减少了剩余污泥的产生量遥其中袁MBR工艺占地面积小袁出水水质好袁这两点被认为是MBR工艺最大优势遥但MBR工艺也存在局限性从而限制其应用院淤工艺复杂曰于设备投资和运行成本高袁污泥脱水性能差等[1]遥MBR在我国污水处理领域的应用始于20世纪90年代初遥20多年来袁MBR技术在我国的应用主要经历5个阶段遥淤1990-2000年院小试尧中试以及示范工程遥于2000-2003年院小规模实际应用遥盂2003-2006年院中等规模实际应用渊单个工程规模达千t/日级冤遥榆2006-2010年院2006年我国第一座万t/日级的MBR工程在北京密云县污水处理厂投入运行袁开始了万t/日级规模工程的推广应用遥虞2010年至今院应用规模不断扩大渊总累计处理规模超过百万t/日冤[3]遥MBR用膜主要为微滤膜渊孔径约0.1滋m冤袁其次为超滤膜遥膜材料以聚偏氟乙烯渊PVDF冤为主袁其余包括氯化聚氯乙烯渊C-PVC冤尧聚乙烯渊PE冤尧聚丙烯渊PP冤尧聚醚砜渊PES冤等有机材料袁以及陶瓷等无机材料遥膜组件型式包括平板尧中空纤维和管式构型[3]遥1工程概况某城市生活污水处理厂首期工程现状规模为5万m3/d袁工程采用预处理+AAO表曝型氧化沟+二沉池+消毒的污水处理工艺遥其中消毒采用紫外消毒工艺曰污泥处理采用机械浓缩脱水工艺遥设计进出水水质如表1所示遥其中院设计出水水质应执行叶城镇污水处理厂污染物排放标准曳渊GB18918-2002冤水污染物排放一级B标准和地方排放标准中严的要求遥随着城市的快速发展以及污水收集管网的不断完善袁已建成的污水处理厂已经满负荷甚至超负荷运行袁极大的威胁了污水厂的正常运行袁通过分析论证袁拟对现有污水处理厂已有部分构筑物进行技术改造的基础上新建规模为2.5万m3/d的污水生物处理工程袁设计进出水水质同表1遥依据对已建工程的核算结果袁已有生化系统设计水量5万m3/d袁污水厂水量扩大至7.5万m3/d时袁原有构筑物不能满足需要袁需新增一座2.5万m3/d的生化处理系统遥由于是在已建的污水厂厂内新增污水处理设施袁可用的用地面积有限袁综合考虑占地面积尧出水水质尧运行管理等因素袁新增的2.5万m3/d生化处理系统采用MBR工艺遥根据以上进出水水质要求袁初步确定工艺方案如下院污水经泵提升后流入旋流沉砂池后再至膜格栅袁经过膜格栅过滤后的出水自流入生化池中袁污水先经厌氧至缺氧段生物处理后进入好氧生化段进行处理袁污水在MBR生化池中完成有机物降解尧硝化和反硝化过程袁处理后的混合液流经膜池进行泥水分离袁得到清澈的产水袁该产水进入消毒池内进行消毒处理后外排遥2工程设计方案2.1工艺流程以该污水处理厂扩建工程为例袁针对某国外品牌平板膜设备商和某国外品牌中空纤维膜设备商提供的技术资料袁进行了系统比较袁主要区别在于预处理尧生化池及膜池设计尧化学清洗尧膜系统运行费用等袁两个方案内容如下院平板膜系统方案院中空纤维膜系统方案院2.2预处理要求平板膜方案采用格栅孔隙为3mm的转鼓细格栅袁中空纤维膜方案采用格栅孔隙为1.5mm的精细膜格栅遥2.3生化池及膜池设计参数渊表2尧表3冤2.4化学清洗膜必须定期维护和清洗袁才能确保其提供所需的系统过滤能力袁一般采用稀酸清除膜表面的无机污染物袁稀氯溶液清除有机物和污垢[4]袁目前膜生物反应器的化学清洗技术主要分为两种袁离线清洗和在线清洗遥指标CODcrBOD5NH3-NTNTPSS进水30014030405.5200出水臆40臆20臆8渊15冤臆20臆1臆20表1设