張繼昌 奚浩 喻卓爾

摘 要：我國(guó)華東地區(qū)某地埋式污水處理廠主要處理工藝采用A2/O+MBR工藝。污水處理廠各構(gòu)筑物采用全地埋式組團(tuán)布置，集成于地下箱體中。全地埋式污水處理廠其集成度高、空間緊湊，而MBR工藝在日后運(yùn)行及管理過(guò)程中清洗頻率高，維護(hù)次數(shù)多，故在MBR工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中需考慮到諸多問(wèn)題。本文對(duì)該地埋式污水廠中MBR工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，包括膜組器的特點(diǎn)及布置形式、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、膜清洗方式等。

關(guān)鍵詞：地埋式污水處理廠；MBR；化學(xué)清洗

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.211

1 污水廠簡(jiǎn)介

我國(guó)華東地區(qū)某地埋式污水處理廠遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)規(guī)模為15萬(wàn)m3/d，土建按遠(yuǎn)期一次建成，近期設(shè)備安裝規(guī)模8萬(wàn)m3/d。污水進(jìn)水水質(zhì)主要為生活污水，出水標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)A，主要處理工藝采用A2/O+MBR工藝。整個(gè)污水廠共設(shè)置地下兩層：其中負(fù)二層主要布置工藝處理構(gòu)筑物，主要包含進(jìn)水調(diào)節(jié)池及提升泵房、格柵及曝氣沉砂池、A2/O生化池、MBR膜池及設(shè)備間以及出水紫外間等；負(fù)一層除考慮各構(gòu)筑物的檢修平臺(tái)外，主要布置污泥脫水機(jī)房、鼓風(fēng)機(jī)房、配電間以及除臭裝置等輔助性設(shè)施。MBR膜池及設(shè)備間為整個(gè)污水廠的設(shè)計(jì)重點(diǎn)及難點(diǎn)。

2 MBR工藝原理及特點(diǎn)

膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種由生物處理單元與膜分離單元相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)。它與傳統(tǒng)的活性污泥法不同，固液分離不采用沉淀方式，而是使用膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng)的沉淀及過(guò)濾單元，水力停留時(shí)間（HRT）和污泥齡（SRT）完全分離，具有高效的固液分離性能。此外，膜生物反應(yīng)器利用膜的特性，活性污泥可被截留在池內(nèi)而不隨出水流失，故在生化池內(nèi)活性污泥濃度可高達(dá) 5000～12000 mg/L，促使污染物分解徹底。因此，MBR工藝出水水質(zhì)好、穩(wěn)定，出水濁度低，懸浮物接近零，并可截留糞大腸菌等生物性污染物。采用 MBR工藝的污水處理廠，出水不僅能完全滿(mǎn)足一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)，還能在一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn) COD、NH3-N、TP的減排率提高 50%以上，達(dá)到再生水標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行再生回用。

由于膜的高精度分離作用，使得 MBR 工藝具有許多傳統(tǒng)生化處理工藝所不具備的優(yōu)點(diǎn)：（1）出水水質(zhì)好、穩(wěn)定、安全；（2）占地面積?。唬?）剩余污泥較傳統(tǒng)生活污泥少；（4）集成度高，MBR膜組器模塊化設(shè)計(jì)，擴(kuò)容靈活；（5）自動(dòng)化程度高、管理方便?；谏鲜鲈?，MBR 工藝非常適合集成度高、空間緊湊的地埋式污水處理廠，但MBR工藝在日后運(yùn)行及管理過(guò)程中清洗頻率高，維護(hù)次數(shù)多，故在MBR工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中需考慮到諸多問(wèn)題。

3 MBR池設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）MBR工藝對(duì)預(yù)處理要求較高，一般應(yīng)采用三道格柵，同時(shí)須有曝氣沉砂池。第一道粗格柵，柵條間隙15～20 mm；第二道細(xì)格柵，柵條間隙或網(wǎng)板孔徑3～5mm；第三道超細(xì)格柵或膜格柵，柵條間隙或網(wǎng)板孔徑0.5～1.0 mm。格柵將大的雜物去除掉，以保護(hù)膜組件免受損害；曝氣沉砂池避免硬質(zhì)顆粒物進(jìn)入膜池對(duì)膜組件造成損害。如進(jìn)水中含油量較高，須增加除油裝置，避免由此造成的膜污染；如進(jìn)水中鐵、錳等含量較高，宜增加絮凝沉淀池。（2）過(guò)濾膜通量：膜通量不宜過(guò)高，過(guò)高的運(yùn)行通量會(huì)加快膜污染進(jìn)程，縮短膜組件實(shí)際使用壽命。（3）曝氣強(qiáng)度：對(duì)普通的生活污水或市政污水，建議曝氣強(qiáng)度選擇80～100 Nm3/（m2·h）。曝氣強(qiáng)度是指單位膜組器截面投影面積上的曝氣量。曝氣強(qiáng)度過(guò)小，膜組件易污染；曝氣強(qiáng)度過(guò)大則可能縮短膜組件的實(shí)際使用壽命。曝氣強(qiáng)度與膜池中MLSS有直接關(guān)系，MLSS越高，應(yīng)選用越大的曝氣強(qiáng)度。（4）活性污泥：固體懸浮物濃度MLSS設(shè)計(jì)值宜為5000～10000 mg/L。（5）跨膜壓差（泵停時(shí)壓力-泵運(yùn)行時(shí)壓力）：0～35 KPa，接近或達(dá)到35 KPa時(shí)建議進(jìn)行恢復(fù)性清洗。（6）過(guò)濾/停止時(shí)間：過(guò)濾 7 min/停止 1 min，過(guò)濾周期為8 min。（7）污泥負(fù)荷：設(shè)計(jì)范圍宜為0.05～0.15（kg·BOD）/（kg·MLSS·d）（受原水組成等條件的影響）。（8）pH 值：膜池中混合液 pH 值范圍為 6～9。（9）水溫：膜池運(yùn)行水溫宜為 15～35℃。

4 化學(xué)清洗系統(tǒng)

為了確保膜組器長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，在運(yùn)行過(guò)程中需進(jìn)行在線(xiàn)和離線(xiàn)化學(xué)清洗。

（1）在線(xiàn)化學(xué)清洗。在線(xiàn)化學(xué)清洗系統(tǒng)包括藥液存儲(chǔ)、輸送、混合裝置、定量投加裝置、管道混合裝置以及控制系統(tǒng)等。進(jìn)行全自動(dòng)在線(xiàn)清洗時(shí)，需將藥液和稀釋水按一定的比例混合均勻，調(diào)整到適當(dāng)濃度后，從出水管路的反方向注入MBR膜組器。在線(xiàn)化學(xué)清洗周期約為一周一次。

（2）離線(xiàn)化學(xué)清洗。離線(xiàn)化學(xué)清洗，即MBR膜池外浸漬清洗，是指將MBR膜組器從膜池廊道取出，沖洗掉表面污泥及雜物等后，在裝有規(guī)定濃度藥液的堿洗池（一般為NaClO）或酸洗池（一般為草酸）內(nèi)浸泡一定時(shí)間，去除膜表面附著到的有機(jī)物等污染物，恢復(fù)跨膜壓差的方法。當(dāng)在線(xiàn)化學(xué)清洗無(wú)法恢復(fù)膜功能時(shí)，需要進(jìn)行離線(xiàn)化學(xué)清洗，因此設(shè)計(jì)上需要考慮堿洗池、酸洗池、膜組器起吊設(shè)備和檢修平臺(tái)等。

5 結(jié)論

由于地埋式污水處理廠空間的限制，采用新型的MBR工藝在占地面積、集成度以及運(yùn)行管理方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。在地埋式污水處理廠中為方便日后的運(yùn)行管理，膜池的布置形式、膜組件的清洗方式、膜組器的吊裝等顯得尤為重要，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)著重考慮。

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