中水回用工程的MBR系統(tǒng)設(shè)計-最新范文

1、中水回用工程的MBR系統(tǒng)設(shè)計摘要：大連香格里拉大飯店中水回用工程設(shè)計規(guī)模為60m3/d,采 用mbr工藝。自2001年10月投產(chǎn)以來運(yùn)行性能良好，出水水質(zhì)cod 為 3. 927. 84mg/l (平均 6. 16mg/l) , bod 為 0. 450. 67mg/l (平均 0. 57mg/l), ss=0mg/l,其水質(zhì)完全達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (cj25. 1-89) o實(shí)踐證明,mbr是一種簡易、高效的污水處理技術(shù)。關(guān)鍵詞：mbr中水回用膜污染膜生物反應(yīng)器(mbr)是將膜技術(shù)應(yīng)用于污水處理的一項(xiàng)新興技術(shù)。 mbr可在緊湊的空間內(nèi)同時實(shí)現(xiàn)微生物對污染物質(zhì)的降解和超濾膜對 污染物質(zhì)的分

2、離,而降解與分離之間又存在著協(xié)同作用，是一種高效、 實(shí)用的污水處理技術(shù)。其出水中不含懸浮物,只需投加少量消毒劑避 免管道的二次污染,就可以回用，實(shí)現(xiàn)污水的資源化10以mbr為核 心進(jìn)行的研究廣而深入，但在國內(nèi)將其應(yīng)用于工程實(shí)際卻還是少數(shù), 這關(guān)鍵是由于膜的價格較高,造成工程投資的加大。不過隨著膜技術(shù) 的成熟、膜組件的大規(guī)模生產(chǎn)，膜的價格在逐年降低。如美國 aquasource公司1999年超濾膜價格幾乎是1989年的1/2 2。1中水回用系統(tǒng)的設(shè)計1.1工程概述大連香格里拉大飯店原有的中水處理設(shè)施采用三級處理方法，處 理效率低、占地面積大,沒有實(shí)現(xiàn)完全的自動化,而且其處理能力遠(yuǎn)大 于酒店最大回

3、用水量，又無法靈活地調(diào)節(jié),造成了人力、物力的浪費(fèi), 增加了成本?，F(xiàn)采用mbr工藝對原有系統(tǒng)進(jìn)行改造。1. 2水量及水質(zhì)因處理后中水主要回用于沖廁、綠化、洗車等方面,最大回用水量 為60m3/d,確定設(shè)計處理水量為60m3/do來水為優(yōu)質(zhì)雜排水。大連香格里拉大飯店原有的中水回用系統(tǒng)是以接觸氧化池、沉淀 池和砂濾罐為主體，共占地?280m2,改造后以mbr為核心的中水回用 系統(tǒng)僅占地48nl2,是原占地面積的17%,為酒店節(jié)省了寶貴的空間。而 且現(xiàn)有的中水回用系統(tǒng)將生物降解、沉淀、過濾集中為一體,減少了 設(shè)備需求,可使運(yùn)行成本降低,故障點(diǎn)減少。酒店回用水量會由于季節(jié)及客流量的變化有很大不同，而mb

4、r系 統(tǒng)可通過自吸泵間歇出水時間的調(diào)整以及鼓風(fēng)機(jī)間歇曝氣來進(jìn)行調(diào) 節(jié)并節(jié)省運(yùn)行成本,具有高度的靈活性。1. 3.1細(xì)格柵細(xì)格柵用以除去污水中較大顆粒的雜質(zhì)，防止泵的阻塞和損傷,減 輕負(fù)荷。酒店來水具有一定的作用水頭,重力自流到細(xì)格柵，格柵出水 重力自流入調(diào)節(jié)池。因來水為優(yōu)質(zhì)雜排水,水質(zhì)較好,格柵采用無動力 式,截流下來的污物沿格柵弧面下滑至下部渣斗,渣斗底部有算子,污 物在渣斗中沉積,含有的水分由算子自流入調(diào)節(jié)池。1.3. 2調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池由原有水池改建而成，用以調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)，使后續(xù)處 理工藝在相對穩(wěn)定的條件下工作，同時調(diào)節(jié)池中風(fēng)機(jī)曝氣除臭降溫, 還可防止懸浮物沉積。調(diào)節(jié)池出水由移送泵提升

5、至mbro調(diào)節(jié)池主要設(shè)計參數(shù)：有效水深為2. 5m；有效容積為48. 7m3； hrt 為 19. 5hoxxxxbr中空纖維膜組件置于mbr中,污水浸沒膜組件,通過自吸泵的抽吸, 利用膜絲內(nèi)腔的抽吸負(fù)壓來運(yùn)行。膜組件由日本三菱公司生產(chǎn),材質(zhì) 為聚乙烯。膜組件公稱孔徑為0.4 Um,是懸浮固體、膠體等的有效屏 障；中空纖維膜絲較細(xì),有較好的柔韌性,能保持較長的壽命，即使有 膜絲破損的現(xiàn)象發(fā)生，由于膜絲內(nèi)徑僅為270 U叫可被污泥迅速阻住， 對處理水質(zhì)完全沒有影響。鼓風(fēng)機(jī)曝氣,在提供微生物生長所必須的溶解氧之外,還使上升的 氣泡及其產(chǎn)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(shè)計

6、氣水比為20 ： lombr中產(chǎn)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(diào)節(jié) 池。因來水營養(yǎng)物質(zhì)缺乏,為保證活性污泥反應(yīng)正常進(jìn)行,調(diào)節(jié)來水的 營養(yǎng)平衡，在mbr的進(jìn)水管道中注入營養(yǎng)劑（由磷酸氫二鐵和尿素配 制），mbr出水由自吸泵抽送至回用水池。mbr由原水池改建而成,主要設(shè)計參數(shù)：有效水深為2. 7m；有效容積為34. 7m3；hrt 為 14ho1.3.4回用水池在回用水池的進(jìn)水管道中注入消毒劑，并使回用水池出水中保持 一定量的余氯,避免二次污染。2中水回用系統(tǒng)的自控設(shè)計酒店污水回用系統(tǒng)的控制全部集成在電控柜中。各設(shè)備的運(yùn)行由 電控柜中的plc

7、控制,plc由電源、框架、處理器和i/o模板4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(jìn)行數(shù)據(jù)通訊、 數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理。如調(diào)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(dāng)調(diào)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(dá)到高水位。當(dāng)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(bǔ)充至高水位，此動作反復(fù)進(jìn)行,直 至調(diào)節(jié)池水位下降至低水位，移送泵停止，而mbr水位降至低水位以 下時，自吸泵停止工作。投加

8、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(fēng)機(jī)均有熱過載和空開過載保護(hù),所有潛水泵均 有漏電保護(hù)。風(fēng)機(jī)、移送泵、自吸泵均為1用1備,24h自動切換。改變設(shè)備狀態(tài)的界面為電控柜上的觸摸屏。觸摸屏上包括系統(tǒng)中 設(shè)備的列表，點(diǎn)擊后可以看到相應(yīng)設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)，并可以對設(shè) 備現(xiàn)有狀態(tài)進(jìn)行改變；還可以看到當(dāng)前所有設(shè)備的累計工作時間、各 水池的水位、系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)的報警等等；當(dāng)有報警發(fā)生時，觸摸 屏上有相應(yīng)的報警畫而出現(xiàn)，同時有解決報警的提示出現(xiàn)。3mbr中膜污染控制措施膜污染是影響系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵問題，適當(dāng)?shù)牟僮鞣椒梢杂行У?控制膜污染,提高膜的使用性能及壽命。本工程

9、采用了低壓、恒流、間歇抽吸出水和空曝氣等方法來延緩 膜過濾阻力的增加。膜面凝膠層會在高的操作壓力下變得更加密實(shí)，導(dǎo)致過濾阻力的 增加。因此,本工程采用較低的操作壓力，并且調(diào)節(jié)自吸泵出口的閥門, 控制流量計的數(shù)值,保持恒定的出水流量，使系統(tǒng)在穩(wěn)定的狀態(tài)下工 作。為延緩膜污染速度，延長超濾膜使用周期而采取的措施還包括出 水方式。在電控柜中設(shè)定自吸泵雙計時器為9min運(yùn)行,3min停止，自 吸泵的運(yùn)轉(zhuǎn)效率為75%,每日運(yùn)行時間為18h,從而保證mbr中一定的 空曝氣時間。自吸泵的間歇操作可通過定期地停止膜過濾，使混合液 流向膜面的流速為零，而由于空曝氣產(chǎn)生的剪切作用，使膜面沉積的 污物脫落，膜過濾性

10、能有所恢復(fù)。同時，在停抽過程中，由濃差極化引 起的膜面有機(jī)物積累也會由擴(kuò)散作用返回混合液主體。眾多措施的采取,使本工程中膜污染現(xiàn)象得到有效的控制,在污水 回用系統(tǒng)啟動迄今3個月時間內(nèi)，mbr操作壓力僅由2kpa上升至 6kpao4中水回用處理工藝的出水水質(zhì)中水回用系統(tǒng)于2001年10月正式運(yùn)轉(zhuǎn),在3個月的時間內(nèi)mbr出 水水質(zhì)見表2(檢驗(yàn)方法按照生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法(cj25.2-89) 進(jìn)行檢測)。系統(tǒng)穩(wěn)定后,mbr出水中cod<10mg/l, bodVlmg/1,并且沒有懸浮 物檢出，其水質(zhì)完全達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(cj25. 1-89)及日 本建設(shè)省都市局、住宅局、衛(wèi)生部環(huán)衛(wèi)局提

11、出的生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 3,不僅可回用于水洗廁所用水、空調(diào)冷卻水，還可回用于汽車等 沖洗用水、灑水、掃地用水以及水池噴水。5中水回用處理工藝運(yùn)行成本分析本工程污泥提升泵為氣提式,不消耗電能，也無污泥回流系統(tǒng)，能 耗主要來自移送泵、自吸泵和鼓風(fēng)機(jī)(兩套加藥系統(tǒng)計量泵裝機(jī)容量 很小,在此忽略)。鼓風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量為1. 5kw,每天24h運(yùn)轉(zhuǎn),移送泵和 自吸泵的裝機(jī)容量分別為0. 4kw和0. 75kw,每天運(yùn)行時間按18h計, 則該中水回用系統(tǒng)單位能耗為?0. 945kw - h/m3o ?由于膜組件公稱孔 徑為?0. 4 11m,雖然最小的細(xì)菌尺寸在0.3U m左右，但在mbr中細(xì)菌通 常以菌膠團(tuán)形式存在,無法透過膜孔,因此mbr出水細(xì)菌含量少,可減 少消毒劑用量；另外本工程無須看管，省去了人工費(fèi)。運(yùn)行成本的具 體分析見表3,合計運(yùn)行成本為1. 665元加3。目前大連市旅游業(yè)、商業(yè)等場所的自來水費(fèi)為5元/m3,顯然賓館、 寫字樓等處采用mbr工藝使污水回用是經(jīng)濟(jì)可行的。6結(jié)論(1)大連香格里拉大飯店中水回用工程采用mbr工