MBR膜在無錫城鎮(zhèn)污水廠的應用課件

CompanyLogoMBR膜在無錫城鎮(zhèn)污水處理廠的應用無錫市排水有限公司陳豪CompanyLogoMBR膜無錫市排水有限公司陳豪內容MBR技術介紹無錫市城北廠MBR實例MBR在無錫的應用內容MBR技術介紹無錫市城北廠MBR實例MBR在無錫的應用MBR技術介紹MBR技術介紹膜生物反應器（MembraneBiologicalReactor，MBR）MBR是懸浮培養(yǎng)生物處理法（活性污泥法）和膜分離技術的結合，其中膜分離系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的活性污泥法中的二沉池，把生物處理工藝所依賴的微生物從生物培養(yǎng)液（混合液）中分離出來，從而使微生物得以在生化反應池內保留下來，同時保證出水中基本上不含微生物和其他懸浮物。進水預處理精細格柵生化池

膜池

消毒

出水MBR原理膜生物反應器（MembraneBiologicalReaMBR工藝的特點是利用膜的固液分離原理，取代常規(guī)的沉淀，過濾技術，并使處理后的水質直接達到（優(yōu)于）排放標準一級A的水平。MBR工藝的流程與傳統(tǒng)工藝的流程較為相似，一級處理與傳統(tǒng)工藝相同，在進入二級處理部分之前設置精細格柵用于進一步去除進水中的SS以保護膜組件，二級＋深度處理部分采用生化池+膜池的方式取代傳統(tǒng)工藝中的生化池＋沉淀池＋過濾。MBR工藝的特點是利用膜的固液分離原理，取代常規(guī)的沉淀，過傳統(tǒng)工藝沉淀池MBR工藝

過濾生物池生物池膜池膜生物反應器出水出水傳統(tǒng)工藝沉淀池MBR工藝過濾生物池生物池膜池清潔的膜絲基本性狀表面附著污泥時膜絲基本性狀清潔的膜絲基本性狀表面附著污泥時膜絲基本性狀清洗與沖洗廢液處理/處置化學在線清洗系統(tǒng)

膜擦洗鼓風機濾出水工藝和儀表生化池出水反沖洗裝置透過液泵系統(tǒng)組成清洗與沖洗化學在線清洗系統(tǒng)膜擦洗鼓風機濾出水工藝和儀表生化與傳統(tǒng)工藝相比：處理工藝中，污泥濃度MLSS大幅提高，池容減小，節(jié)省占地。出水水質好，優(yōu)于一級A標準。一般城市污水，能使出水SS低于檢測限（1mg/L以下），BOD5小于2mg/L，CODCr小于30mg/L，氨氮小于1mg/L。污泥產量少，降低了污泥處理處置的費用。流程短，自動化程度高，降低員工勞動強度，同時便于生產管理。出水水質穩(wěn)定，可實現直接回用?？箾_擊負荷能力強，特別適用于工業(yè)廢水比重大，濃度高的污水處理廠。由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生物反應器內，實現反應器水力停留時間（HRT）和污泥齡（SRT）的完全分離，使污染物的去除范圍更廣，運行控制也更加靈活；與傳統(tǒng)工藝相比：MBR膜在無錫地區(qū)的應用MBR膜在無錫地區(qū)的應用選擇MBR工藝的原因

進水水質復雜，處理難度高MBR節(jié)省占地，現狀用地量有限MBR工藝的技術優(yōu)勢出水標準高，并考慮回用選擇MBR工藝的原因MBR膜的分類按分離機理：反應膜、離子交換膜、滲透膜按膜的性質：天然膜（生物膜）、合成膜（有機膜和無機膜）按膜的結構形式：中空纖維、平板式、管式、螺旋式

中空纖維式優(yōu)點是：裝填密度高；造價相對較低；壽命較長，可以采用物化性能穩(wěn)定，透水率低的尼龍中空纖維膜；膜耐壓性能好，不需支撐材料。缺點是：對堵塞敏感，污染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響。平板式優(yōu)點是：制造組裝簡單，操作方便，易于維護、清洗、更換。缺點是：密封較復雜，壓力損失大，裝填密度小。

MBR膜的分類中空纖維式優(yōu)點是：裝填密度高；MBR膜組件MBR膜組件

MBR項目設計產水量（萬噸/日）膜組件類型投運時間梅村二期3.0GEZeeWeed500d2009.02新城二期3.0西門子MemcorB30R2009.07碩放二期2.0三菱SADF2590+碧水源I代2009.10城北四期5.0碧水源II代2010.01胡埭二期2.3碧水源III代2010.12馬山三期1.75碧水源III代2011.10新城三期3.0三菱SADF25902011.10梅村三期5.0碧水源III代2012.01/2013.01城北四期續(xù)建2.0久保田RW400平板膜2015.05無錫地區(qū)的MBR項目MBR項目設計產水量膜組件類型投運時間梅村二期3.0GEMBR工程現場MBR工程現場工藝路線1：厭缺好+MBR（胡埭、梅村一期、新城）厭氧區(qū)缺氧區(qū)好氧區(qū)膜池膜過濾出水回流320%回流200%預處理進水回流500%MBR在無錫市的應用工藝路線1：厭缺好+MBR（胡埭、梅村一期、新城）厭氧區(qū)缺氧工藝路線2：厭缺1缺2好+MBR（城北一期、二期）厭氧區(qū)缺氧區(qū)Ⅰ缺氧區(qū)Ⅱ好氧區(qū)膜池膜過濾出水回流350%回流200%預處理進水回流500%MBR在無錫市的應用工藝路線2：厭缺1缺2好+MBR（城北一期、二期）厭氧區(qū)缺氧工藝路線3：缺1厭缺2好+MBR（馬山、梅村二期）缺氧區(qū)Ⅰ厭氧區(qū)缺氧區(qū)Ⅱ好氧區(qū)膜池膜過濾出水回流350%預處理進水回流500%MBR在無錫市的應用工藝路線3：缺1厭缺2好+MBR（馬山、梅村二期）缺氧區(qū)Ⅰ厭工藝路線4：厭缺1好缺2-MBR（碩放）厭氧區(qū)缺氧區(qū)Ⅰ好氧區(qū)缺氧區(qū)Ⅱ膜池膜過濾出水回流100-200%預處理進水回流500%回流300-400%MBR在無錫市的應用工藝路線4：厭缺1好缺2-MBR（碩放）厭氧區(qū)缺氧區(qū)Ⅰ好氧區(qū)膜通量的衰減：是周期性過程，可通過的TMP的變化反映出來，當膜清洗后，TMP迅速恢復到正常狀態(tài)，通常在10kPa以下，隨著過濾產水過程的進行，TMP能維持較長時間的穩(wěn)定數值，然后逐漸升高至臨界值，此時，需停止產水進入膜清洗階段。膜通量的衰減：是周期性過程，可通過的TMP的變化反映出來，當除了膜污染會導致膜通量、即產水量的衰減外，低溫也會抑制膜的透水性，從下圖可以看出，水溫分別在10、20和30℃時，設計膜通量的校正系數分別約為0.75、0.92和1.1，水溫10℃時的膜通量相對20℃時約低23%，對于5萬噸/日的MBR膜系統(tǒng)，冬季低溫時產水量可能會下降至低于4.0萬噸/日。除了膜污染會導致膜通量、即產水量的衰減外，低溫也會抑制膜的透注意事項①、膜組器取代了常規(guī)的二沉池和過濾池，主要作用是進行泥水分離。因此，保持前段生化部分良好的運行狀態(tài)是出水穩(wěn)定達標的基礎和前提。②確認膜池曝氣正常，布氣均勻。當系統(tǒng)停止曝氣或進行曝氣管清洗的時候，停止過濾，嚴禁產水泵開啟。沒有膜面清洗的情況（停止曝氣或實施曝氣管清洗時）進行過濾，會有導致濾餅層快速堆積，膜間污泥堵塞、組件破損等危險。③化學清洗是對膜絲上的污染物進行去除，所以定期進行維護性清洗和離線清洗（堿洗加酸洗）是必須。④預處理工藝段精細格柵和膜格柵的穩(wěn)定運行注意事項①、膜組器取代了常規(guī)的二沉池和過濾池，主要作用是無錫市城北廠MBR膜應用實例無錫市城北廠MBR膜應用實例太湖新城污水廠城北污水廠無錫市排水公司蘆村污水廠22萬噸/天30萬噸/天15萬噸/天無錫市排水公司（無錫市排水有限公司）主要承擔主城區(qū)污水設施的投資、建設、營運管理職能。下轄蘆村污水處理廠、城北污水處理廠、太湖新城污水處理廠、管網運營公司、排水檢測中心，是無錫市從事城市水環(huán)境治理的專業(yè)骨干單位。概況太湖新城城北無錫市蘆村污水廠22萬噸/天30萬噸/天15萬噸一期二期三期四期及續(xù)建一期二期三期四期及續(xù)建城北廠工藝流程MBR工藝城北廠工藝流程MBR工藝厭氧區(qū)厭氧區(qū)厭氧區(qū)5萬噸/天2萬噸/天缺氧區(qū)Ⅰ好氧區(qū)膜清洗池臭氧發(fā)生間設備間進水渠回流渠缺氧區(qū)Ⅱ接觸消毒池膜池2萬噸/天厭氧區(qū)厭氧區(qū)厭氧區(qū)5萬噸/天2萬噸/天缺氧區(qū)Ⅰ好膜清洗池臭氧缺氧區(qū)好氧區(qū)膜池設備間缺氧區(qū)好氧區(qū)膜池設備間氣動系統(tǒng)抽吸泵CIP泵氣動系統(tǒng)抽吸泵CIP泵觀水平臺景觀河觀水平臺景觀河MBR工藝設計MBR工藝設計1兩段缺氧2三段回流3兩點進水①第一缺氧區(qū)內從好氧區(qū)回流的NO3-完全被還原，實現完全反硝化；②第二缺氧區(qū)內實現內源反硝化，節(jié)省外加碳源的投加①第一段回流為膜池混合液回流至好氧區(qū)；②第二段回流為好氧區(qū)混合液回流至缺氧區(qū)Ⅰ、缺氧區(qū)Ⅱ；③第三段回流為缺氧區(qū)Ⅰ的混合液回流至厭氧池在運行時可以將原水按照一定比例靈活地分配到厭氧區(qū)和缺氧區(qū)Ⅰ，從而選擇優(yōu)先滿足脫氮或者生物除磷對進水碳源的需要，增加系統(tǒng)的靈活性。1兩段缺氧2三段回流3兩點進水①第一缺氧區(qū)內從好氧區(qū)回流的N中空纖維膜平板膜中空纖維膜與平板膜中空纖維膜平板膜中空纖維膜與平板膜平面尺寸：88.8m×59.8m生物池有效水深：6.0m生物池總停留時間：10.73h 厭氧區(qū)停留時間：1.47h 缺氧區(qū)Ⅰ停留時間：2.01h 缺氧區(qū)Ⅱ停留時間：2.20h 好氧區(qū)停留時間：5.05h

平面尺寸：

59.8m×24.8m生物池有效水深：6.0m生物池總停留時間：10.21h 厭氧區(qū)停留時間：1.80h 缺氧區(qū)停留時間：3.76h

好氧區(qū)停留時間：4.65h

中空纖維膜平板膜平面尺寸：88.8m×59.8m平面尺寸：59.8m×設計厭氧區(qū)污泥濃度：X1＝3.2g/L設計缺氧區(qū)Ⅰ污泥濃度：X2＝4.8g/L設計缺氧區(qū)Ⅱ污泥濃度：X3＝6.4g/L設計好氧區(qū)污泥濃度：X4＝8.0g/L污泥負荷：0.049kgBOD5/kgMLSS/d污泥齡：20.5d缺氧區(qū)Ⅰ至厭氧區(qū)回流比：R1=200％好氧區(qū)至缺氧區(qū)回流比：R2=300％設計厭氧區(qū)污泥濃度：X1＝4.1g/L設計缺氧區(qū)污泥濃度：X2＝6.2g/L

設計好氧區(qū)污泥濃度：X4＝6.2g/L污泥負荷：0.060kgBOD5/kgMLSS/d污泥齡：24.1d缺氧區(qū)至厭氧區(qū)回流比：R1=200％好氧區(qū)至缺氧區(qū)回流比：R2=350％中空纖維膜平板膜設計厭氧區(qū)污泥濃度：X1＝3.2g/L設計厭氧區(qū)污泥濃度：膜池系列數：8每線膜箱數：8個設計通量：0.55m3/m2·d峰值通量：0.64m3/m2·d材質/膜類型：PVDF膜池設計污泥濃度：9.6g/L膜池供氣量：450Nm3/min膜池至好氧區(qū)混合液回流比：R3=500％運行方式：產水7min、停歇1min膜池系列數：4每線膜箱數：17套設計通量：0.51m3/m2·d峰值通量：0.56m3/m2·d材質/膜類型：CPVC膜池供氣量：225Nm3/min膜池至好氧區(qū)混合液回流比：R3=500％運行方式：產水9min、停歇1min中空纖維膜平板膜膜池系列數：8膜池系列數：4中空纖維膜平板膜MBR中空膜和平板膜的出水水質MBR中空膜和平板膜的出水水質MBR化學清洗：（1）在線清洗：通常TMP達到25kPa以上時，單組膜池就要停止產水進行在線清洗，次氯酸鈉（堿洗）或草酸（酸洗），然后恢復產水。

（2）離線清洗：當在線清洗無法有效恢復通量時，組織進行離線清洗（0.5~1年），先后通過次氯酸鈉（堿洗）和草酸（酸洗），離線清洗時間相對較長。雖然通過在線和離線清洗可以延緩膜污染的加劇，但膜污染本身是一個不可逆的過程，所以膜系統(tǒng)的產水量總體上來說呈現逐步衰減的過程。MBR化學清洗：中空膜在線清洗流程中空膜在線清洗流程平板膜在線清洗流程平板膜在線清洗流程MBR中空膜和平板膜的處理量的比較清淤檢修期離線清洗后MBR中空膜和平板膜的處理量的比較清淤檢修期離線清洗后MBR離線化學清洗MBR離線化學清洗

四期工程共配備6臺離心鼓風機，其中膜池和生物池各3臺。膜池實際運行2臺風機，生物池實際運行1臺風機。好氧池末端溶解氧水平較高，不僅造成能耗的浪費，好氧池回流污泥對缺氧池反硝化亦造成不良影響，在冬季負荷較低時問題更加突出。

由于曝氣池風機開度最小條件下供風量大于曝氣池的實際需氧量，為此提出將MBR生物池曝氣管與膜池曝氣管相連通的工程改造方案，通過調整風機運行臺數減小過量曝氣對工藝運行的不良影響，并節(jié)約能耗。2