半岛彩票:设计案例 某污水处理厂MBR膜系统改造与运行管理

　　某污水处理厂设计处理规模10万 m³/d，主要工艺采用AAO+MBR，尾水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A出水排放标准(GB 18919—2002)。MBR膜系统自2013年开始运行，采用孔径为0.1 μm的浸没式聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜组件。由于膜使用年限已达设计年限，出现膜通量的正常衰减以及部分膜丝断裂、脱落现象，膜通量降低，产能下降，膜系统产能不足，无法保证污水处理厂10万 t/d产水能力。另外，随着城市进一步发展以及环保督察、黑臭水体治理要求，周边污水处理的需求增加。因此，为满足生产要求、社会需求，亟需对MBR膜系统进行改造，提升其产量。本次改造工程对象为单组规模为5万t/d的膜系统及配套设备。

　　该厂污水处理工艺流程如图1所示。一级处理采用粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、膜格栅，主要处理管网来水中的生活垃圾、无机物，为保护后续MBR膜系统，特设置间距为1 mm的膜格栅。二级处理主要采用AAO+MBR工艺，为增加脱氮除磷效果，特在好氧池后设置预缺氧池，同时在好氧池增设化学除磷，作为强化除磷或应急措施。尾水采用紫外线消毒工艺处理达标后排放就近内港。污泥处理采用物理浓缩+板框深度脱水工艺，脱水至含水率为50%～60%后外运处置。

　　该厂设计出水水质为国家一级A排放标准，进出水水质指标如表1所示。由于该厂在南方地区，进水包括一定的雨水量，进水浓度难以达到设计值。因此，生化处理工段的脱氮除磷效果将是运行重点，而出水总磷、总氮指标达标为运行控制难点。

　　MBR膜池上接AAO池，下联紫外消毒池。MBR膜池为钢筋砼地下式矩形池，共2组，每组11格，每格8个膜箱，共176套膜组件。采用PVDF 材质帘式膜，孔径

　　MBR膜区由22组独立控制产水单元组成，水力流程上又分为两套独立系统运行，便于检修。膜组件可实现在线、离线清洗。膜设备间有膜系统配套设备，包括产水泵、真空泵、反洗泵、污泥泵及各类管路系统；膜擦洗鼓风机为空气悬浮离心鼓风机，共4台，3用1备，单台参数：Q=208 Nm3/min，P=50 kPa。

　　膜清洗加药间设置在膜产水车间的上部。膜清洗加药间加药系统为MBR生化系统配套，设置3个储药罐，分别储备酸、碱和NaClO这3种药剂。

　　膜池运行周期为产水8 min、停产水空曝2 min；单个膜池CEB(在线 h，即CEB流程：药洗10 min→停15 min→药洗5 min→清水洗8 min→停17 min；离线 MBR膜系统存在的问题及原因分析

　　目前，MBR膜系统存在膜通量降低、产能下降、部分膜丝断裂及脱落、部分膜丝污堵严重[1]、清洗频次及强度增加[2]等问题。经讨论，主要原因如下。

　　由于外部环境形式严峻，考虑到现场实际运行情况，在不大规模停产、减产情况下，保持现有膜箱尺寸不变，对膜箱内部结构进行调整，同时更换更高性能和通量、过滤孔径0.1 μm的浸没式超滤mbr膜组件，并对运行管理方式进行优化，以保证膜系统的产水量。

　　现状单格膜池内有8套膜箱，单个膜箱的膜面积为1 600 m2，单格膜池内膜面积为12 800 m2。现状膜的通量为7.8～15.6 L/(m2·h)。

　　更换后运行方式仍按开8停2，单侧膜池共11组，单侧规模为5万m3/d；为满足清洗要求，假定每天有1组膜池进行离线清洗或工况无法运行；每天有1组膜池需要进行1 h的在线清洗；本次更新后，在膜箱结构不改变的情况下，单侧膜池膜系统总面积至少为140 800 m2，单组膜池膜面积为12 800 m2。经计算，本次更新所需膜的通量为13.6～22.7 L/(m2·h)[6]。

　　本次改造方案由于受到投资成本及时间因素的限制，在不改变膜池和膜架结构下，主要通过更换更高性能和通量的膜来实现，并同步更新相关配套设备。

　　膜的使用寿命应≥5年，三年内最大膜通量折减系数≥0.9，五年最大膜通量折减系数≥0.85，5年内膜的破损率≥0.5%。

　　单边膜池(5万 t/d)膜系统更新，主要包括膜丝更换以及配套设施匹配更新，新旧系统统一兼容等。设备单价按目前市场价计算，以后应按实际定货价进行调整。工程总投资为2 200.07 万元，其中建安工程费为2 063.23 万元。

　　在项目完工后组织进行系统调试，经过一段时间调试运行，改造后的单组系统，最大产能达到6.0万 m³/d，平均产能达5.2万 m3/d，满足设计要求。

　　(1)该厂根据自身特点，采取不增加膜箱尺寸、不改变原有土建结构为前提，通过增加膜的总过滤面积、提升膜的结构性能和总体通量，成功实现产能的提升、满足了生产和社会环境发展的需求。

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