久宝田MBR技术讲座

久宝田MBR技术讲座天津斯意达环境工程技术有限公司日本久宝田株式会社天津机电进出口有限公司日本久宝田公司¾始建于1890年，总部设在大阪¾日本最大的水处理设备制造公司之一¾主要生产的水处理设备包括水泵，阀门，管道，膜生物反应器（MBR）等¾全世界130个国家设有加工工厂¾世界上最大的农业机械，柴油发动机的制造厂家之一公司简介发展过程¾1980年发明¾1991年在日本建立第一座商业化污水处理厂¾1997年建设英国PORLOCK污水处理厂，已运行9年¾2006年建成阿曼AlAnsab76,000吨/日MBR污水厂¾至今在全世界已经有2200家市政污水用户和工业污水用户与传统工艺相比：¾处理工艺中，污泥浓度MLSS提高了数倍，大大减小了占地面积。¾出水水质好，优于一级A，可直接回用。出水中SS低于检测限（1mg/L以下），BOD小于2mg/L，COD小于30mg/L，氨氮小于1mg/L。¾污泥产量少（约为传统工艺的50％以下），降低了污泥处置的费用。¾可用于高浓度有机废水（BOD大于800mg/L，COD大于1500mg/L）的处理，出水水质同样达标。¾使用寿命长，膜组件的寿命达到10年以上¾维护工作量小，日常无需维护和清洗¾清洗方法简单，在线清洗，费用小，效率高与生物曝气滤池（BAF）工艺相比：¾无需二沉池，无需三级过滤设备，出水直接达到（优于）一级A标准。¾无需增加新的碳源，利用污水本身碳源即可处理。¾占地面积小于BAF。¾运行中，无需每日反冲洗，管理简单。优势与移动床生物曝气（MBBR）工艺相比：¾无需二沉池，无需三级过滤设备，出水直接达到（优于）一级A标准。¾出水水质稳定。¾占地面积小于MBBR。¾运行中，无需经常更换生物载体。（实际更低）耐久性10年以上5-8年以上占地面积大小出水水质优于一级A优于一级A日常清洗不需要需要日常清洗用水不需要有些需要纳米膜过滤水定期冲洗4－6个月4－6个月定期冲洗方式无需提出，在池内冲洗需要提出，在池外冲洗与中空膜相比：3.MBR优势¾单片液中膜由滤板，膜垫，薄膜层，取水口组成。¾滤板由外框架和内支撑组成。滤板主要是对附着在表面的膜垫和薄膜层起支撑作用。用于市政污水处理的滤板主要有两种尺寸。一种是1000mm×500mm，另一种是1600mm×500mm。滤板中的内支撑上有水流沟槽，可以使得过滤后的水能够自由地在其中流动。¾膜垫是薄膜过滤层的物理支撑。在滤板的两面均紧密地附着有膜垫。¾薄膜层的材料为聚氯乙烯，薄膜层均匀地附着在膜垫的表面。¾取水口是最终处理后水的出口。过滤后的水经过滤板内支撑上的水流沟槽，在水力压力或外部抽吸力的作用下流出。¾液中膜平均孔径0.4um（属于微滤膜，MF）¾单片膜的有效过滤面积1000mm×500mm（EK型）：0.8m21600mm×500mm（EW型）：1.28m2¾膜通量0.4~0.8m3/d/m2（每有效平米，每天）进水污染物负荷较高时，设计取的膜通量较小。市政污水一般取0.5~0.6。2.液中膜主要技术指标日本久宝田SMU物理截留※生物膜过滤物理过滤原理液中膜浸没在污水中。污水在两片液中膜之间流动，清洁的水在压力或外部抽吸力的作用下流入液中膜的滤板内，再通过液中膜的取水口流出至集水池，从而达到固液分离的作用。膜表面聚集的污泥，在鼓风气泡剪切力的作用下，脱离膜表面，从而使膜的固液分离能力持续保持。生物过滤原理久宝田的液中膜除了具有普通膜的物理过滤原理外，在实际运行中，在液中膜的薄膜层外，会均匀地生长一层致密的生物膜。这层生物膜对固液分离的贡献极大。大部分固体颗粒实际上是被这层生物膜截留。生物膜的过滤极大地减缓了物理膜的污染速度，久宝田液中膜可以运行数个月不清洗，主要是因为有了生物膜的缘故。3.液中膜的过滤机理日本久宝田SMU结构组成液中膜组件由膜框架，膜支架（液中膜），散气框架，散气管，软管，集水管组成。¾膜支架。就是上面介绍的液中膜，每个液中膜组件中可以安装最多200片膜支架。¾膜框架。是用来支撑膜支架的，一般用不锈钢材料制成。¾散气框架。散气框架位于膜框架的下部，为鼓风气泡提供上升通道。¾散气管。外部鼓风机的空气通过管道首先送至散气管的主管（下部较粗的管道），再通过主管分配至散气支管。散气支管上有散气孔，空气通过散气孔，经过散气框架，吹入膜框架的空隙之间，防止膜堵塞。¾软管和集水管。每个膜框架的出水口与出水软管相连接，出水软管的水再汇集至集水管，最终流入集水池。3.液中膜组件日本久宝田SMU大型污水处理厂中，一般为双层布置，可以节省空气用量30％，降低能耗。3.液中膜组件日本久宝田SMU¾液中膜的鼓风机一般按照每片膜（1600mm×500mm）7L/min设计，运行时，鼓风机的风量一般不调节。鼓风机为24小时连续运行。¾抽吸泵的大小根据膜组件数量设计，运行时，为了清除污染，采取开9分钟，停1分钟的逻辑。该逻辑一般由计算机自动控制完成。¾循环污泥泵的流量一般选择进水量的2～3倍，连续运行。¾剩余污泥泵根据池中MLSS计的读数定时运行。池中MLSS的浓度一般控制在15000～20000mg/L左右。¾抽吸泵入口管道中，安装了压力计，通过压力计的读数可以了解膜污染的程度。初时运行时，压力损失很小，经过4～6个月的运行之后，压力损失逐渐增加，一般压力损失达到2米水柱时，就要对膜进行清洗。与其它中空膜的清洗不同，久宝田液中膜的清洗为“在线”冲洗，即无需将膜组件从膜池中提出，直接在膜池内清洗。清洗时，一般采用次氯酸钠（0.5%浓度）和草酸（0.5％浓度）两种药液，分两次清洗。清洗前，首先关闭抽吸泵和鼓风机。将药液通过安装在膜组件上部的进药口缓缓注入膜组件中，注入药液的量要按照操作说明书给出的量控制，一般每片膜，每种药剂的用量约3L左右。注入药液后，静止浸泡1.5小时左右，然后，用抽吸泵将药液排出，再注入另一种药剂，再静止浸泡1.5小时左右，然后，再用抽吸泵将药液排出。整个清洗过程持续4～5小时。液中膜清洗后，95％以上的膜污染将被清除。刚刚清洗后，由于在线清洗时对膜表面生物膜的破坏，膜的过滤能力将降低，需要恢复6～12小时。在恢复期间，膜的运行与正常运行时完全相同，只是流量需要控制。开始时的通量应降至正常运行的50％以下，以后逐渐升高，直至完全正常为止。5.液中膜的清洗日本久宝田SMU改造¾为防止MBR堵塞，需要在进水前增加1-3mm的细格栅。¾一般普曝池的水力停留时间为5-6小时，改造时需要将原普曝池分为缺氧池和曝气池，其中缺氧池的停留时间根据进水总氮的浓度可设定为1.5-3小时，普曝池剩余部分为曝气池。曝气池中有时需要少量增加曝气器的密度，缺氧池中需要增加潜水搅拌机。¾原来的二沉池改造为MBR池，可以利用原池，为节省用地，亦可重建。MBR池中安装膜反应器，增加膜曝气鼓风机，增加膜出水抽吸泵。¾MBR工艺的回流比一般为200％－300%，回流泵一般需要更换。¾其它辅助工作包括，增加电力供应能力，增加仪表，增加一套（或多套）膜清洗设备。工艺改造为MBR污水厂的MBR改造¾为防止MBR堵塞，需要在进水前增加3mm的细格栅。¾由于池中污泥浓度提高，需要适当增加缺氧池中的搅拌器数量和曝气池中曝气器的数量。¾原来的二沉池改造为MBR池，可以利用原池，但实际MBR池的用地比原来的二沉池要小，为节省用地，亦可重建。MBR池中安装膜反应器，增加膜曝气鼓风机，增加膜出水抽吸泵。¾其它辅助工作包括，增加电力供应能力，增加仪表，增加一套（或多套）膜清洗设备。工艺改造为MBR污水厂的MBR改造改造¾为防止MBR堵塞，需要在进水前增加3mm的细格栅。¾由于池中污泥浓度提高，需要适当增加氧化沟中潜水推进器的数量和曝气转碟的数量。¾原来的二沉池改造为MBR池，可以利用原池，为节省用地，亦可重建。MBR池中安装膜反应器，增加膜曝气鼓风机，增加膜出水抽吸泵。¾其它辅助工作包括，增加电力供应能力，增加仪表，增加一套（或多套）膜清洗设备。¾如果原来的工艺为普曝池，每吨污水改造的成本约1300元RMB左右。¾如果原来的工艺为A/O，每吨污水改造的成本约1100元RMB左右。¾如果原来的工艺为氧化沟，每吨污水改造的成本约1200元RMB左右。出水改造的方法是，在现有生化池后面增加BAF池，对生化池的出水再次强化处理，处理后的水经过沉淀后，再增加一套混凝、沉淀和过滤工艺。BAF强化处理过程中，需要补充碳源（一般使用甲醇）。采用该工艺进行改造，需要占用更多的土地和设备。当采用BAF工艺时，①将普曝池改造为一级A出水，每吨污水改造的成本1100元RMB左右。②将A/O改造为一级A出水，每吨污水改造的成本900元RMB左右。③将氧化沟改造为一级A出水，每吨污水改造的成本900元RMB左右。出水改造的方法是，在现有生化池中加入填料，提高生化池中的污泥浓度，增大曝气量，处理后的水经过二沉池沉淀后，再增加一套混凝、沉淀和过滤工艺。采用MBBR工艺不需要补充额外的碳源。采用该工艺进行改造，需要占用更多的土地，另外，在大型的市政污水处理厂（1万吨/日以上）中，采用该技术进行改造尚无成熟的经验。当采用MBBR工艺时，①将普曝池改造为一级A出水，每吨污水改造的成本1000元RMB左右。②将A/O改造为一级A出水，每吨污水改造的成本900元RMB左右。③将氧化沟改造为一级A出水，每吨污水改造的成本1000元RMB左右。－300元RMB。但由于该技术发展时间长，工艺可靠，占用土地小，工艺简单，而且出水可以保证优于一级A水平，因此，该技术在很多场合被用户接受。改造的投资小结久宝田的平板膜主要采用次氯酸钠和草酸冲洗，每年冲洗一至两次，平时无需冲洗。按处理能力1万吨/日计算，每年的药剂消耗约4000－5000元人民币。该项成本核算至每吨污水的处理费中，只有0.001－0.002元，