1000m3d膜生物反应器方案.docx
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1000m3d膜生物反应器方案
目录
基本数据………………………………………………………………1
污水膜生物反应器的工艺流程……………………………………1
三、污水膜生物反应器的工作原理………………………………………2
四、膜分离活性污泥法的特点………………………………………………2
五、主要设备技术参数及选型………………………………………………3
六、膜的技术参数……………………………………………………………4
七、维护管理…………………………………………………………………5
八、效果预测…………………………………………………………………5
九、主要设备表………………………………………………………………7
一、基本数据
1．废水水量：
Q=1000m3/d,即Q=42m3/h
2．废水水质：
CODCr400mg/L
BOD5200mg/L
SS300mg/L
总磷 5mg/L
出水水质：
CODCr≤50mg/L
BOD5≤10mg/L
SS≤10mg/L
PH 6.5～9
二、污水膜生物反应器的工艺流程
污水膜生物反应器是将无外壳的膜组件浸没在生物反应器中，微生物在曝气池中好氧降解有机污染物，水通过负压抽吸由膜表面进入中空纤维引出反应器，工艺流程见下图：
自吸泵
污水
泵
格栅调节池曝气池膜组件泵
清水池回用水
鼓风机
该反应器的特点是体积小、整体性强、工作压力小、无水循环、节能。
由于曝气形成的剪切和紊动使污泥固体很难积聚在膜表面，因此不易堵塞纤维中心孔，同时可以借助曝气形成的剪切和紊动来控制膜表面固体的厚度。
目前这种系统使用于好氧处理较为普遍。
三、污水膜生物反应器的工作原理
膜组件浸没于曝气池内，借助自吸泵的吸力，使膜组件外部水的压头与内部形成压力差，并依靠该推动力实现污泥和水的分离。
由于膜处理水通量小，膜表面沉积的污泥就比较少，同时曝气形成的紊流可以有效地去除膜表面沉积的污泥，使得膜面的污染相对较小。
膜孔径控制在0.1um～10um。
四、膜生物反应器的特点
膜生物反应器作为一种新型的处理方法，其优越的处理性能和效果，主要表现在以下几个方面。
（1）高品质的处理效果，并且能保证出水水质稳定。
不论污泥浓度的高低和污泥沉降的好坏，都可以对悬浮固体彻底去除，得到十分澄清的处理水。
同时对生物难降解的高分子有机物也能很好地去除，处理出水的BOD值低，一般不含细菌和病原体，无需消毒。
出水中不仅有机物浓度相对较低，而且总氮和总磷的浓度也低于传统的生物处理法。
在污水膜生物反应器中，由于引入了膜分离装置，所以一般不用象传统生物法那样去考虑污泥的絮凝沉降性能，只需根据对污染物质降解是否有利来选择微生物的种类、数量和泥龄等，从而使得微生物更加有利于对污染物的降解转化。
同时传统的活性污泥法为了保证污泥的沉降性能，不致使污泥颗粒太细小，而不得不降低曝气效率，但用膜组件取代传统的二沉池则无需考虑污泥颗粒大小和降性能，使得曝气池可以在高效率下运转，从而更加有利于污染物的降解。
此外，进水中的有机大分子胶体被膜截留下来返回到生物反应器，延长了这些物质在生物反应器中的停留时间，有利于它们在曝气池中被进一步降解，尤其是那些本身可以被生物降解，但降解速度相对较慢的大分子和胶体物质。
（2）节省动力消耗，增强曝气强度。
传统的生物处理法中，考虑到二沉池中污泥沉降性能的好坏是由污泥性状来决定的，为了保证二沉池的分高效果，必须保证污泥絮体不被破坏，这就决定了曝气强度不能太大。
通常是采用普能的曝气装置，充氧效率仅为5%左右。
在膜分离活性污泥肢中，膜分离的效率是不受污泥性状影响的，因此可以提高曝气池曝气强度而无需考虑污泥的沉降性能。
所以可以采用高效曝气装置，充氧效率可高达20%—60%，从而强化了降解效率，可以获得更高的去除率。
（3）装置更加紧凑，占地面积小。
传统的重力沉降分离时污泥浓度一般控制在6000mg/L，从而大大提高了容积负荷。
所以污泥浓缩储存槽与曝气池的体积可以相应减小，装置也更加紧凑，此外膜分离作用取代了传统的二沉池，也能显著地缩小装置的占地面积。
（4）可以处理高浓度有机废水。
由于采用膜分离装置，可以保持曝气池内活性污泥的高浓度，所以可以适应高浓度的有机废水。
（5）剩余活性污泥量减小。
由于采用膜分离活性污泥法可以获得较高的污泥负荷与污泥分离效率，所以可以相应减少剩余污泥量，从面减少污泥处理费用。
（6）便于维护管理。
在传统的活性污泥法中，由于运行中经常出现的波动和不稳定，为了保证良好的出水水质，必须对运行管理投入大量的劳力和精力。
而膜分离活性法省去了沉降槽，对污泥浓度管理容易，设备占地面积小，操作的自动化程度高，需要的管理人员少。
五、主要设备技术参数及选型
1、调节池
调节池为钢砼结构，经机械格栅处理后的污水进入调节池，调节池用于调节污水水量及水质的变化，使污水能较均匀地进入后续处理单元，提高整个系统的抗冲击能力，并减少处理单元的设计规模。
池内设穿孔曝气管1套，浮球液位控制器1套，污水提升泵2台。
调节池的污水通过提升泵提升进入曝气池。
水力停留时间8.0h
有效容积336m3
有效水深2.0m
污水提升泵WQ50-42-9-2.22台N=2.20KW（1用1备）
机械格栅B=1000mmb=5mm1台N=1.5KW
液位控制器1套
2、曝气池
曝气池为钢砼结构，调节池的污水经提升进入曝气池，污水中的大部分有机物在此得到降解和净化，好氧菌利用污水中的有机物为食料，将污水中的有机物分解成无机盐类，从而达到净化的目的。
好氧菌的生存，必须有足够的氧气，即污水中有足够的溶解氧，以达到生化处理的目的。
水力停留时间6.0h
有效容积252m3
有效水深2.65m
陶瓷中微孔曝气器228套
中空纤维膜片1000套（8m2/套）
污泥泵WQ50-7-15-1.12台N=1.1KW（间隙运行）
自吸泵JETINOX110T20台N=1.0KW（10用10备）
吸程5mQ=5m3/h
风机SSR1002台N=11.0KW（1用1备）
Q=7.42m3/minH=4000mmH2On=1780R·P·M
3、清水池
清水池为钢砼结构，经自吸泵抽出的清水进入清水池，池内设液位控制器1套。
水力停留时间4.0h
有效容积168m3
有效水深2.8m
液位控制器1套
清水泵IS80-65-1602台N=7.5KW（1用1备）
Q=50m3/hH=32m
六、膜的技术参数
膜材质：
聚丙烯（PP）
膜内径：
320～350μm
膜壁厚：
40～50μm
膜孔径：
0.1～0.2μm
透气率：
＞7.0×10-2（cm3/cm2·S·cmHg）
纵向强度：
120MPa
孔隙率：
40～50%
膜通量：
1.0～1.2t/d·片（8m2/片）
七、维护管理
高能膜生物反应器处理生活污水无须如传统活性污泥法那样的污泥浓度管理、曝气槽溶解氧浓度测定及检查等日常管理，只须定期进行如下管理：
机器的检查：
负压的检查，确定膜两侧阻力有无上升；
处理水的水量和质量（浊度、COD、BOD等）监测；
曝气槽的检查，曝气状态的目视确认，以及用简易的MLSS计测定污泥的浓度。
八、效果预测
膜分离装置在反应器经过膜分离单元立刻就可以得到处理水。
使用的膜分离单元是采用针对废水处理而开发的聚丙烯中空纤维膜，可长时间稳定处理和不需清洗，从而成功地解决了维护上的问题。
该装置的曝气单元具有利用气泡振动膜面来抑制污泥附着及供氧的功能，从膜下方曝气，处理水采用间歇排放方法。
聚丙烯中空纤维膜组件按规定的间隔安装在反应器内，考虑到中空纤维膜的维护，设计成从上方拉出方式，一个单元的滤过面积是24m2，膜孔0．1um。
由于使用的膜是合成聚合物与孔径非常细的中空纤维膜，几乎能够分离所有的浮游物质（SS），因此可以稳定地得到可再利用的澄清的滤过水。
这种膜分离活性污泥法装置的特点如下：
①在曝气槽里设置为废水处理而开发的膜分离单元，从而解决了以往膜处理存在的难题。
②维护管理容易，不需专业技术人员。
不像普通生物处理存在着由于负载变动等因素引起污泥膨胀而使污泥流出的问题。
③处理设施紧凑。
活性污泥保持在高浓度，反应分离槽小型化，负载变动时仍可得到稳定的处理水。
可得到稳定良好的处理水质。
该装置使用膜分离单元微粒通不过，处理水质非常稳定。
④由于膜面流速与膜的振动，曝气装置仅作适当的安装。
加上处理水泵的间歇运行，因此可以长时间不需洗净工人。
⑤现场施工时间可大大缩短。
聚丙烯中空纤维高能膜生物反应器处理各种废水结果见表：
聚丙烯中空纤维高能膜生物反应器处理废水结果
废水来源
水质指标
进水
出水
去除率/%
食品加工
BOD/（mg/L）
1590
1
99.9
COD/（mg/L）
650
7
99.0
SS/（mg/L）
380
未检测
100
生活污水
BOD/（mg/L）
2300
3.7
99.8
COD/（mg/L）
1530
56.5
96.3
SS/（mg/L）
210
未检测
100
酱油酿造
BOD/（mg/L）
3630
5
99.9
COD/（mg/L）
2320
12.6
96.5
SS/（mg/L）
1660
未检测
100
九、主要设备表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
机械格栅
B=1000mmb=5mm
台
1
N=1.5KW
2
调节池穿孔曝气管及支架
DN80、DN50、DN25
套
1
ABS
3
污水提升泵
WQ50-42-9-2.2
台
2
N=2.2KW
4
液位控制器
套
2
5
曝气池曝气器及支架
DN80、DN25
套
228
6
中空纤维膜
8m2
套
1000
聚丙烯
7
膜支架
套
1000
Q235
8
污泥泵
WQ50-7-15-1.1
台
2
N=1.1KW
9
自吸泵
JETINOX110T
台
20
N=1.0KW
10
风机
SSR100
台
2
N=11.0KW
11
清水泵
IS80-65-160
台
2
N=7.5KW
12
管道、管件、阀门等
套
1
13
自动控制柜及电缆
套
1
14
江苏高能机电工程有限公司
二00二年八月
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