罐頭廠廢水處理工程的MBR系統(tǒng)介紹

罐頭廠廢水處理工程的MBR系統(tǒng)介紹摘要:罐頭廠每天排放大量廢水，有機物含量較高，對環(huán)境污染嚴重。以丹東罐頭廠為例，通過采用氣浮+MBR處理工藝，可使罐頭廠排水達到國家城鎮(zhèn)污水處理廠一級A排放標準。刖曰MBR全稱膜生物反應器，是將膜技術應用于污水處理的一項新興技術。MBR可在緊湊的空間內同時實現(xiàn)微生物對污染物質的降解和超濾膜對污染物質的分離，而降解與分離之間又存在著協(xié)同作用，是一種高效、實用的污水處理技術。其出水中不含懸浮物，COD也很低，而且只需投加少量消毒劑，避免了管道的二次污染，排水可以回用或直接排放，實現(xiàn)了污水的資源化。但MBR在國內應用于實際工程的卻不多，主要原因是因為膜的價格較高，增加了工程投資。不過隨著膜技術的成熟、膜組件的大規(guī)模生產，膜的價格已在逐年降低。同時，水排放標準提高后，MBR工藝比傳統(tǒng)廢水三級處理方法的優(yōu)勢明顯，所以該工藝具有廣闊的應用前景。本文結合丹東罐頭廠污水處理工程，介紹了該廠污水處理工程的MBR系統(tǒng)設計。丹東罐頭廠是一家生產、加工、貯存板栗和水果罐頭的企業(yè)，產品遠銷日本、韓國和東南亞等國家及地區(qū)。在罐頭生產的同時會產生大量廢水，而且懸浮物和有機物濃度較高，對環(huán)境污染嚴重。隨著人們環(huán)保意識的增強和國家節(jié)能減排力度的加大，丹東罐頭廠建成了一座污水處理系統(tǒng)，采用氣浮+MBR處理工藝，使罐頭廠的排水達到了國家城鎮(zhèn)污水處理廠一級A排放標準。1污水水質、水量及排放標準根據(jù)丹東罐頭廠的原始資料，污水水量為200m)d，處理能力按10m)h設計，工藝設施按24h連續(xù)運行設計。出水設計標準按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準MGB18918/2002)一級A排放標準。設計進出水水質見表1。表1設計進出水水質項目進水指標出水指標COD(mg/L)180050BOD(mg/L)900^10SS(mg/L)100^10典-N(mg/L)25總大腸菌群(個ZL)pH6~96~92工程主體工藝流程的確定2.1MBR與傳統(tǒng)三級污水處理工藝的比較（見表2）耘MBR與竹統(tǒng)三級虧水處理工藝的比較由傳統(tǒng)生化姓理瓣、fit將膜分所司佳期/L化處埋后機匚融A淀、過波蜜質早元操作電成」t洲fj誼汕卜+R化反腐制*哩E中間木淚結合，通過一貝岸.元躁作實現(xiàn)水屈的掙＜b珈■*噌1—?—4彳德%4ft雷治I做制在他~~?消毒劑對境說物持分流技.入戶管蜷為“麗訝網(wǎng)合流擊一.入/1管淺為"麗論水體板盅dr,管城名.授赍大-—Hr,官線小.投資小-吼懸實睨桓炎化y計、蠟好英易主理梗訣化諼計-適于分if技妾求嵬大設計旋力一次性和成.&場，節(jié)的投道-不受,'EW場而同/，可諧成地場址要求不髦謎宣場所限制irnX.半地下式和地探無出水點成符合壬家現(xiàn)行標準全血憂于氏家現(xiàn)燈標準占均1印枳建的投螢運ln:n:-df23CT占地300m:^2a00-3500.jc/nf-d1.□-2.2X..jnL沙漣墨戒沾性囊涯斑需兵塊繁。3—1W或奇-d(280TR地l-Ktnr；2500-50005>^-(41.5—2.0yi.zi:產水率她掠神洗-「藝月里憑水較密，產忒幸低“無需反沖洗-產水全高.雙金活住污泥產食大、污海處舸余活性污泥產量小.垣論1性污泥.性暗用高，可以生班零污混持袖.化學污面芫祝也大園的北孚藥刑■產土豹化學污泥容舄引.起二折無壬淺M比學藥劑.無化學污泥產堇一沙酒較占-管城裝條、發(fā)堇洪備較少.流芭憑覽，易于故障彩可能性較大，一膠嘉實觀全目動投制、運行稼定專業(yè)人員維護3班倒/天.可IT操牛A員R英螳訝而需4人）-單培訓.無哥專業(yè)人員看昔.出戒水質憂艮-可「走舊用于出水用途一般但假于汁網(wǎng).iS［路清掃和沖雨.道路肩掃.城市焯化、城律蜂化.土犧沖魂，址筑1匕菲景觀環(huán)境用水等-技統(tǒng)-?圾鹵水處理1.藝MB毗理I芝從表2比較可見,MBR比傳統(tǒng)三級污水處理工藝有明顯優(yōu)點。因此本工程選用氣浮+MBR處理工藝。2.2處理工藝流程根據(jù)以上設計原則與設計水質、水量及排放標準，本工程采用先進的膜生物反應器法（MBR法），處理工藝流程如下圖。3污水處理工藝流程說明3.1格柵格柵用以去除污水中較大顆粒和纖維狀的雜質，防止泵的阻塞和損傷，減輕處理負荷。來水具有一定的作用水頭，重力自流到格柵，格柵出水重力自流入調節(jié)池。因來水水量較少，大顆粒雜物不多，格柵采用無動力式，截留下來的污物由人工清除。格柵寬度200mm，格柵縫隙1mm，材質為304鋼。污水調節(jié)池調節(jié)池用以調節(jié)水量、均化水質，使后續(xù)處理工藝在相對穩(wěn)定的條件下工作，同時調節(jié)池設風機曝氣，除臭降溫，還可防止懸浮物沉積。調節(jié)池出水由提升泵提升至氣浮單元。池內沉積的污泥和砂礫由人工定期清理。調節(jié)池主要設計參數(shù)：有效水深為3m；有效容積為80m3；HRT為8h。氣浮池罐頭產品生產過程中的廢水含有較多的蛋白質、果膠和懸浮物，而這些物質比重小、可生化性較差，因此只能通過氣浮的方式將這些物質去除。氣浮池由池本體、刮油機、空壓機、溶氣罐和溶氣泵等組成。處理能力為30m3/h，尺寸4.50X2X2.2(m)。材質碳鋼(Q235-A)，內部防腐襯玻璃鋼外涂醇酸磁漆。MBR生化處理生物接觸氧化生物接觸氧化由氧化池、填料、布水裝置和曝氣系統(tǒng)四部分組成，運行時填料全部浸沒在污水中，利用機械裝置向水體充氧，生物膜絕大部分附著在固體填料上。由于吸附作用，生物膜表面上附著一層滯流薄水層，空氣中的氧通過滯流層進入生物膜，在有氧條件下，污水層內的有機物不斷被膜中微生物吸附、氧化分解。滯流層內的有機物濃度大大低于流動層，在傳質推動力作用下，流動層內的有機物不斷向附著層轉移，使流動層在整體流動中逐步得到凈化，達到處理污水中有機物的目的。膜生物反應器(MBR)在本工程的膜生物反應器中，采用的是日本三菱公司生產的膜元件。膜元件以一種獨特結構組合成膜組件浸放于曝氣池中，由于膜0.3微米的孔徑能夠阻止細菌通過，所以可將曝氣池中的細菌膠團和游離細菌全部保留在曝氣池中，從而實現(xiàn)了泥水分離，免除了后續(xù)的二沉池，各種懸浮顆粒、細菌、藻類、COD及有機物均可得到有效去除，保證了出水懸浮物接近零的優(yōu)良出水水質，可以直接回用。由于微濾膜的近乎百分之百的細菌隔離作用，可使曝氣池中的生物濃度達到1萬mg/L以上，不僅提高了曝氣池抗沖擊負荷的能力，而且將所需的曝氣池容積縮減至傳統(tǒng)曝氣方式的洗?訪。池容積的縮小大大降低了生化系統(tǒng)的投資費用和運行費用。采用鼓風機曝氣，在提供微生物生長所必須的溶解氧之外，還可使上升的氣泡及其產生的紊動水流清洗膜絲表面，阻止污泥聚集，保持膜通量穩(wěn)定，設計氣水比為20:1。MBR中產生的剩余污泥由氣提泵定量提升至污泥濃縮池，污泥在其中濃縮，并使污泥減容，上清液回流至調節(jié)池。因來水營養(yǎng)物質缺乏，為保證活性污泥反應正常進行，調節(jié)來水的營養(yǎng)平衡，在MBR的進水管道中注入營養(yǎng)劑（由磷酸氫二銨和尿素配制），MBR出水由自吸泵抽送至回用水池。（3） 膜清洗使用膜分離活性污泥法時，為了保持長期的穩(wěn)定運轉，藥品清洗是不可缺少的。系統(tǒng)外浸漬清洗指從活性污泥池中取出膜組件，在裝有規(guī)定藥液的其它清洗池內浸漬一定時間，分解附著到膜表面的有機物等，恢復膜間壓差的方法。系統(tǒng)外浸漬清洗需要浸漬清洗池、膜組件取出用設備（提升機等）、高壓水清洗設備（可以使用自來水）以及各藥液池等。一般是先堿洗，后酸洗。但根據(jù)膜堵塞情況（排水種類不同），也可只使用堿洗，具體措施需根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。（4） 污泥消化池膜生物反應器所排放的剩余污泥在池中進行好氧消化穩(wěn)定處理，以減少污泥的體積和提高污泥的穩(wěn)定性。好氧消化后的污泥量較少，定期排至菜地用做堆肥（或環(huán)衛(wèi)部門定期用車外運）。上清液回流至調節(jié)池。上述生化處理系統(tǒng)設備為半地下鋼筋混凝土結構，包括一、二級接觸生化池、MBR反應池和污泥池，外形尺寸：16X55X3.5（m），處理水量為10m3/h。3.5消毒裝置消毒方式采用次氯酸鈉殺菌。3.6風機用于膜生物反應器、調節(jié)池預曝氣及污泥消化池的好氧消化處理等。4系統(tǒng)的自控設計廢水處理系統(tǒng)的控制全部集成在電控柜中。各設備的運行由電控柜中的PLC控制，PLC由電源、框架、處理器和I/O模板四部分組成，可以和現(xiàn)場的傳感器、變送器、自動化儀表相連，進行數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理。如調節(jié)池和MBR的水位情況通過浮球液位計傳送到PLC，通過PLC控制移送泵和自吸泵的動作。當調節(jié)池超過一定水位，并且MBR水位在中水位以下時，移送泵開始工作，將污水送至MBR，直到MBR水位達到高水位。當MBR水位在低水位以上時，自吸泵開始間歇工作，抽出的膜處理水送入回用水池。如果MBR的水位降至中水位以下，污水會由移送泵自動補充至高水位，此動作反復進行，直至調節(jié)池水位下降至低水位，移送泵停止工作，MBR水位降至低水位以下時，自吸泵停止工作。投加消毒劑和營養(yǎng)劑的計量泵分別與移送泵和自吸泵同步，藥劑自動投加。另外，泵與風機均有熱過載和空開過載保護，所有潛水泵均有漏電保護。風機、移送泵、自吸泵均為1用1備，24h自動切換。改變設備狀態(tài)的界面為電控柜上的觸摸屏。觸摸屏上的畫面可顯示包括系統(tǒng)中全部設備的列表，點擊后可看到相應設備的當前工作狀態(tài)，并可對設備現(xiàn)有狀態(tài)進行改變；同時還可以看到當前所有設備的累計工作時間、各水池的水位、系統(tǒng)運行期間出現(xiàn)的報警等等。當有報警發(fā)生時，觸摸屏上有相應的報警畫面出現(xiàn)，同時有解決報警的提示。5主要技術經濟指標（1） 人員編制由于本工程基本無需人員操作，現(xiàn)實行三班一人制，即一共三班，每班一人，主要工作為檢查各機械設備的運行情況。（2） 投資情況廢水處理站工程總投資92萬元。其中，土建構筑物26萬元，設備66萬元。根據(jù)以上總投資，折合單位廢水投資為3750元/m3。（3） 運行費用運行費用為1.6元/m3污水，詳見表3。表3運行翌用統(tǒng)計名稱成本<元/t再水。姓坦木晟HW/h裝機忌容.廈實髭功宰l_0藥劑30hle/LG.4人匚3A0.23：人「為兼職人員n6工程運行結果及環(huán)境效益工程經四個月調試后，環(huán)境監(jiān)測單位對工程出水進行監(jiān)測，結果為：COD為38mg/L，BOD為5mg/L，SS為0，pH為7.43，色度為1倍采用氣浮+MBR處理工藝，該罐頭廠排水達到了國家排放標準，每年可少向環(huán)境排放污染負荷COD525t、BOD589t、SS9t，環(huán)境效益顯著。7結論丹