无锡梅村污水处理厂MBR工艺多年运行效果分析

无锡梅村污水处理厂MBR工艺多年运行效果分析聂新宇罗敏刘慰陈坤陈玲芳苟克勇付军薛杲果(1无锡市高新水务有限公司，无锡214000；2GE水处理及工艺过程处理，北京100176)摘要回顾了无锡梅村污水处理厂二期工程MBR的系统设计，对收集到的运行数据进行分析，通过剖析关键的性能指示参数，包括出水水质、跨膜压差、膜的透水率等，分析了7年多来MBR工艺的运行效果和膜性能。为MBR工艺污水处理厂运行管理提供数据支撑。关键词膜生物反应器膜寿命运行性能生物营养物去除1工程概况无锡市高新水务公司梅村污水处理厂位于无锡市新区梅村镇，厂区占地面积200亩(1亩≈667m2)，污水处理总规模11万m3／d，一期采用SBR工艺，处理规模3万m3／d，二期和三期采用MBR工艺，处理规模8万m3／d，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)-级A标准。其中二期3万m3／d系统采用Zee1ved的MBR系统，于2009年1月投运，已连续稳定运行了7年多。本文将介绍该系统七年来的运行情况和经验。2MBR系统运行效果结合进水以生活污水和工业废水(电子行业为主)混合的水质特点，梅re-期MBR系统采用生物脱氮除磷(BNR)和化学除磷相结合的厌氧一缺氧一好氧(A／O)生化系统设计，其中厌氧池(HRT1．6h)、缺氧池(HRT3．3h)和好氧池(HRT6h)分别占总生化池容积的15、3O和55。同时根据表1水质分析可知，虽然生化系统设计是按照可生化性差的污水来考虑的，但实际上从2013年以来进水BOD／COD维持在0．3～0．4，可生化性并不差。同时由于进水碳氮比低，在实际运行中采用了多点进水(厌氧区：缺氧区一3：1)方式，以减少外碳源的投加量甚至不外加碳源，来实现总氮的去除。7年来的运行数据表明，实际的进水浓度要低于设计值，MBR出水水质一直稳定达到GB18912—2002的一级A要求，图1列出了2014~2015年的进出水水质数据。37年的膜运行性能分析梅村二期采用ZeeWeedMBR系统，所选的表1梅村二期MBR设计和实际进出水水质指标设计进水实际进水实际出水出水限制值COD／mg／I412230G25G30BOD5／mg／I1058OG3G5TSS／mg／L30025OG0．3NTUG5TN／mg／L5O35<15<15NH3一N／mg／I3528G5G5(8)TP／mg／I5．63．5O．4G0．5水温／℃12～2512～31注：由于rSS在小于5mg／L的检测精度问题，本工程MBR出水以浊度表征。ZeeWeed500膜为加强支撑型PVDF中空纤维帘式膜，按4列膜池布置，每列膜池安装10个ZeeWeed500膜箱。3．1膜的性能和寿命ZeeWeedMBR膜7年来的日平均膜通量稳定维持在22～23LMH，处理流量能够稳定在3万rn3／d的设计值，即使在1列膜池进行化学清洗时仍能满足设计负荷。图2显示了4列膜池在第5～7年的跨膜压差(TMP)，可见运行5年后跨膜压差还能稳定在一10～一40kPa的设计范围内。图3为对应时间段经过温度修正后的膜透水率值：在2O℃水温下ZeeWeed膜的透水率在0．5～1．5LMH／kPa。透水率表征了单位压力下的膜通量，即考虑了膜的污染状况和修正温度后的膜通量值，真实反映了膜的实际性能和“健康”状态。原预计梅村二期的膜寿命会在5年以上，参考ZeeWeed500膜在其他工程案例中的经验(典型寿命会在8～10年)，并根据目前透水率数据可预期这批膜在梅村还能再运行1年左右，可运行8年。给水排水Vo1．43No．1201725；0aCODIn一_n∞卜—00一一0一寸、。n‘n一0000．100n甘寸寸寸寸．nlnd总磷主a氨氮37530022515075O6O5040302010．_∞卜—00__H0—0一甘nIn卜。。一0000—0000m寸寸甘寸寸InInlnInc总氨08O喜霎喜萎霎姜妻莩霉喜莩蕈萎囊姜霎导导导导寻宾宾譬至量要至曼至至至至e进水悬浮物f出水浊度图1梅村二期MBR系统进出水水质曲线图2运行中第5～7年的跨膜压差日期图3第5～7年的标准化透水率3．2膜池擦洗系统与能耗优化MBR膜池的曝气擦洗十分重要，有效的擦洗可以将固体物质从膜表面冲刷下来。目前循环曝气方式已经广泛地应用于大中型城市污水处理MBR工程，在这种曝气模式下，鼓风机连续运行，通过气体转换阀使气流在不同管路间循环，从而实现循环曝气。由于每个膜箱中的膜元件一般连接在同一根气管上，因此空气得以循环。这种循环曝气方式在工艺上和经济上均优于连续曝气。在工艺上，连续曝气常导致膜元件内形成气流通路，只能彻底清洗组件的一部分。而通过循环曝气，剪切力和气流都变得不稳定，可以有效防止气流通路的形成。连续运26给水排水Vo1．43No．1201