CASSCMF組合工藝在污水再生利用工程中的應(yīng)用

1、cass+cmf組合工藝在污水再生利用工程中的應(yīng)用趙國志（上海市政工程設(shè)計研究總院）1 cmf膜過濾技術(shù)概況隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長，水資源保護(hù)已經(jīng)成為一個全球化的問題，而我國的缺水形勢尤其嚴(yán)峻，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一，在世界上排列第121位。水環(huán)境質(zhì)量的惡化和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，迫切需要發(fā)展適合時代要求的污水資源化技術(shù)，以緩解水資源的短缺狀況。近年來膜在污水處理中的應(yīng)用格外引人注目，膜處理技術(shù)與傳統(tǒng)污水處理工藝相比，具有出水水質(zhì)好、占地面積小、設(shè)備模塊化，容易升級等優(yōu)點，適應(yīng)于目前污水行業(yè)中需求量日增的污水回用、生物難降解廢水處理及污水處理廠的升級改造等工程項目。膜分離技術(shù)

2、是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一門新興高技術(shù)邊緣學(xué)科，70年代后在各工業(yè)領(lǐng)域及科研方面得到大規(guī)模應(yīng)用。目前常見的膜分離主要方法有：微濾(microfiltration，簡稱mf)、滲析(dialysis，簡稱d)、電滲析(electrodialysis，簡稱ed)、反滲透(reverse osmosis，簡稱ro)、超濾(ultrafiltration，簡稱uf)、納濾(nanofiltration簡稱nf)等。連續(xù)微過濾 （continuous membrane filtration，簡稱cmf）是以高抗污染性中空纖維膜為中心處理單元的膜過濾技術(shù)。特殊設(shè)計的高效自動控制清洗系統(tǒng)可以實現(xiàn)對中空纖

3、維膜的不停機(jī)在線清洗，從而做到對料液不間斷連續(xù)處理，保證生產(chǎn)的高效、連續(xù)進(jìn)行。cmf 的技術(shù)核心是高性能抗污染的膜組件以及與之相配合的膜清洗技術(shù)。聚偏氟乙烯（pvdf）是一種優(yōu)良的新型膜材料，具有極好的耐氣候性和化學(xué)穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好，使用溫度范圍寬-50150，尤其適用于有機(jī)物體系包括酒類的過濾、提純和濃縮。cmf具有如下特點：(1) 設(shè)備控制簡單，系統(tǒng)可自動運(yùn)行；(2) 占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊，模塊化設(shè)計可根據(jù)用戶需求靈活地擴(kuò)大或縮小，設(shè)備造價低；(3) 高抗污染的聚偏氟乙烯（pvdf）膜材料，使用壽命長；(4) 獨(dú)特的在線氣水雙洗方法，優(yōu)異的膜通量恢復(fù)率；(5) 原水預(yù)處理要求簡單

4、，使用低壓壓縮空氣，運(yùn)行費(fèi)用低廉；(6) 可采用氯、臭氧等常用氧化性清洗劑進(jìn)行系統(tǒng)清洗；(7) 產(chǎn)水水質(zhì)高：濁度，sdi3，懸浮物5mg/l；(8) 水回收率高，大于95%。2 項目概況廣州國際生物島總面積1.83km2，廣州國際生物島的功能定位為：國際化的生物技術(shù)和醫(yī)藥研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化基地，國家級的生物產(chǎn)業(yè)研發(fā)和中試基地之一，廣州市南拓戰(zhàn)略中的兼具創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)模式和和諧城市環(huán)境的示范區(qū)。依托生物島的功能定位和戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，生物島必須貫徹“生態(tài)、環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的目標(biāo)，高起點、高標(biāo)準(zhǔn)地配套城市公共設(shè)施，以支持生態(tài)島的可持續(xù)發(fā)展，廣州國際生物島再生水處理廠是城市公共設(shè)施的重要組成部分。廣州國際生物島

5、再生水處理廠的建設(shè)，將生物島生活污水和工業(yè)廢水處理達(dá)到再水水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，用于生物島景觀、綠化、沖廁和消防水源，對保護(hù)珠江水資源、改善人民生活水平，實現(xiàn)生物島可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，創(chuàng)建和諧社會，實現(xiàn)生物島“生態(tài)、環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的理念，均具有重要意義。生物島再生水處理廠廠址位于生物島南端，規(guī)劃用地面積。本工程處理規(guī)模為萬m3/d，采用cass+cmf（連續(xù)微過濾）組合工藝，處理構(gòu)筑物為全地下式。工程于2009年7月開工建設(shè)，預(yù)計2010年6月底投入運(yùn)行。3 設(shè)計水質(zhì)及工藝流程 設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)廣州國際生物島主要為生物研發(fā)產(chǎn)業(yè)，其水質(zhì)不同于生物制藥企業(yè)水質(zhì)，結(jié)合分流制排水系統(tǒng)、蘇州新加坡工業(yè)園、上海張江高科

6、技園區(qū)及廣州當(dāng)?shù)匚鬯畯S實際運(yùn)行水質(zhì)的基礎(chǔ)上，確定設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)。出水執(zhí)行城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）的一級a標(biāo)準(zhǔn)和城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)（gb/t 18921-2002）標(biāo)準(zhǔn)。表1 設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)項目codcrbod5sstnnh3-ntp余氯糞大腸菌群數(shù)設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)250150200 4530107個/l設(shè)計出水水質(zhì)406101552000個/l去除率（%）849695 工藝流程根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗及資料，采用cass+cmf組合處理工藝，既利用cass工藝達(dá)到脫氮除磷效果，又發(fā)揮了cmf微濾膜對水質(zhì)水量變化大及負(fù)荷沖擊適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定、運(yùn)行模式靈活

7、等優(yōu)點，能夠達(dá)到高效降解有機(jī)物和去除污染物的目的，出水達(dá)到相應(yīng)回用標(biāo)準(zhǔn)。與mbr工藝采用反應(yīng)池混合液直接膜過濾方式相比，相應(yīng)增大了膜通量，減少膜清洗次數(shù)，延長膜使用壽命，降低運(yùn)行能耗。該組合工藝流程如圖1。進(jìn)水粗格柵進(jìn)水泵房沉砂池污泥脫水機(jī)房污泥外運(yùn)剩余污泥濾液排至進(jìn)水泵房鼓風(fēng)機(jī)房cass池再生回用cmf膜細(xì)格柵消毒池clo2清水池儲泥池clo2圖1 cass+cmf組合工藝流程圖污水經(jīng)粗格柵、細(xì)格柵及曝氣沉砂池等預(yù)處理后，重力流入cass生物選擇池、缺氧池和好氧池處理，出水經(jīng)末端潷水器進(jìn)入消毒接觸池，再經(jīng)泵抽吸進(jìn)入cmf連續(xù)微濾，活性污泥、大分子等物質(zhì)被膜截流3，經(jīng)膜過濾水進(jìn)入清水池消毒后再生回用。為滿足再生水管道末稍余氯的要求，推薦采用二氧化氯消毒。污泥采用機(jī)械離心濃縮脫水一體機(jī)脫水后，泥餅運(yùn)至廣州開發(fā)區(qū)某熱力公司濕法焚燒。針對本工程臭氣處理要求較高，結(jié)合相關(guān)除臭工程案例，采用生物濾池除臭工藝。4 工程設(shè)計除綜合樓和變電所位于地上外，所有處理構(gòu)筑物均位于地下，平面布置緊湊，減少了地下空間的挖方量，充分利用了地下空間。地下構(gòu)筑物平面布置如圖2。地下構(gòu)筑物剖面如圖3。圖2 地下處理構(gòu)筑物平面布置圖 圖3 地下處理構(gòu)筑物剖面圖圖4 再生水廠效果圖5 結(jié)論與建議該工程作為國內(nèi)少有的全地下式再生水處理廠，為國內(nèi)類