生活污水MBR方案.doc

1、.生活污水MBR 方案報(bào)價.一、PVDF 中空纖維復(fù)合膜性能特點(diǎn)MBR 工藝把含高濃度MLSS 的活性污泥處理和超濾膜系統(tǒng)相結(jié)合。 總體上，該工藝?yán)弥锌绽w維膜替代了傳統(tǒng)活性污泥法的二沉池和深度處理中的砂濾或微 /超濾系統(tǒng)。Reno 系列加強(qiáng)型中空纖維膜是具有內(nèi)支撐的中空纖維超濾膜，膜絲的標(biāo)稱尺寸為 0.05 微米。具有以下優(yōu)良的特點(diǎn)：1) 具有優(yōu)良的抗氧化性能在膜應(yīng)用過程中， 膜的抗氧化性能強(qiáng)弱決定著膜的抗污染性能。在污水處理中，微生物和有機(jī)物污染往往是造成膜不可逆污染（污堵）的重要原因，而用氧化劑化學(xué)清洗則是恢復(fù)膜通量的最有效手段。聚偏氟乙烯（PVDF ）的抗氧化性能較為優(yōu)異，其耐氧化劑（

2、次氯酸鈉等）的能力是聚醚砜（PES ）、聚砜（ PS ）等材料的 10 倍以上。采用自行研制配方，RENO 聚偏氟乙烯（ PVDF ）復(fù)合膜.的抗氧化性能更強(qiáng)， 在對抗膜污染和氧化劑的氧化性上RENO 的 PVDF 中空纖維復(fù)合膜具有顯著地優(yōu)越性。 對于眾多化學(xué)品如強(qiáng)酸、 堿和氧化劑等有著非常強(qiáng)的抗腐蝕性能。膜可以在PH 2 到 10 的范圍內(nèi)良好運(yùn)行，對氧化劑的耐受范圍也超過 1,000,000 (mg/L *hours)。2) 具有高強(qiáng)度采用自行研制配方與工藝，并復(fù)合一層加強(qiáng)層，使瑞濾的PVDF 超濾復(fù)合膜的抗拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度與同類膜相比大大提高，抗拉力可達(dá)到40Kg ，并且使得 REN

3、O 的 PVDF 超濾復(fù)合膜更易適應(yīng)高強(qiáng)度的清洗條件。無論是在高強(qiáng)度的反洗還是高強(qiáng)度的曝氣沖刷的條件下都能保證斷絲率小于3。與普通的均質(zhì)膜相比， RENO 的 MBR 膜在膜的制作過程中增加了內(nèi)襯，這樣膜的強(qiáng)度是通過內(nèi)襯來保證，而不是依靠膜的本體來保證。這樣有三大優(yōu)點(diǎn)：a、避免了很多其他品牌的均質(zhì)膜在運(yùn)行過程中因?yàn)樵诨钚晕勰啾容^惡劣的環(huán)境容易斷絲的問題。 確保出水水質(zhì)的穩(wěn)定性； 能保證膜長期的出水SS 小于 1，甚至能保證 SDI 4，而達(dá)到 RO 進(jìn)水的要求。 RENO 的 MBR 在印染、電鍍等行業(yè)有很多的應(yīng)用實(shí)例，驗(yàn)證了改性能的穩(wěn)定性。b、因?yàn)橛辛烁邚?qiáng)度，可以適應(yīng)大氣量對膜絲的刷洗。在特

4、殊的情況下，如果 MBR 池的活性污泥突然升高， 大于 15000mg/l 時，因?yàn)槲廴镜囊蛩啬さ牧髁繒蝗凰p。 在這種情況， 我們不需要對膜專門的化學(xué)清洗恢復(fù)， 只需要對膜加大曝氣量，短時間就能恢復(fù)膜的流量。c、如果運(yùn)行過程中，偶爾膜表面有污泥結(jié)塊的現(xiàn)象，可以直接將膜從膜池中吊起，用高壓水槍對膜表面沖洗，大大的縮短處理的時間和人工的勞動強(qiáng)度。3) 親水膜.FVDF 材料本身是疏水性的，將PVDF 做成過濾膜后也是疏水性，要想用來做水過濾，一般的方法是用甘油作為后處理，但是這是材料本身還是疏水性的，未能改變材料的根本性能。RENO 的 PVDF 中空纖維復(fù)合膜經(jīng)過特殊的親水化處理的技術(shù)，使膜

5、絲在保持 PVDF 優(yōu)良特性的基礎(chǔ)上具備較強(qiáng)的親水性。親水角是表征膜的親水性能最直接的指標(biāo)。RENO 的 PVDF 親水復(fù)合膜與非親水膜的接觸角對比動態(tài)接觸角數(shù)據(jù)：808060/el/gnea40tlcgantantcoactnco60402020020406080100120204060801001200ttRENO 親水膜非親水膜相同時間靜態(tài)接觸角變化：RENO 親水膜 0.5s （67）非親水膜 0.5s （ 80）.RENO 親水膜 10s （51 ）非親水膜10s （78 ）RENO 親水膜 15s （17.8 ）非親水膜15s （ 75）較強(qiáng)的親水性可以帶來以下好處：可以在較低的跨

6、膜壓力下，得到較高的水通量；由于親水劑的存在， 膜孔的表面張力變小， 水更加容易通過膜孔， 阻力更小。提高了膜的耐污染性能，抗污能力與同類膜相比更強(qiáng)；由于 PVDF 本身是疏水性能，更容易將污染物吸附在膜表面。而RENO 的PVDF 膜在水中，會在膜表面形成一層水凝膠層，對大部分污染物（特別是對膜污染的最大貢獻(xiàn)者 -胞外聚合物）不容易附著在水凝膠層上，同時運(yùn)行過程中在膜表面形成的泥餅更加疏松，容易抖落或者反沖脫落。在膜徹底干掉之后也不會報(bào)廢，通水后仍然能夠保證80%-90% 的產(chǎn)水量。普通的 PVDF 膜由于完全是依靠甘油填充保濕，如果膜絲由于操作或保存的.因素而意外干燥失水，則會導(dǎo)致膜孔塌陷

7、、閉塞而無法恢復(fù)，這種情況，則膜完全報(bào)廢，造成非常重大的損失。而RENO 的 PVDF 膜則完全解決了該問題，即使膜完全失水，仍能保證流量的80-90%.4) 國際領(lǐng)先的膜微觀結(jié)構(gòu)膜的微觀結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)展到國際領(lǐng)先的第三代超濾膜結(jié)構(gòu)， 膜的本體為海綿狀結(jié)構(gòu)，表層為 0.03-0.05 微米的分離皮層。與第二代膜的本體為指狀孔的結(jié)構(gòu)相比，即使膜的表皮在運(yùn)行中有損傷， 膜不容易貫通，這樣保證了更加安全的出水。圖 1：膜外表面微觀結(jié)構(gòu)40000 倍圖 2：膜內(nèi)表面與編織管結(jié)合微觀結(jié)構(gòu)200 和 5000 倍.圖 3：膜截面微觀結(jié)構(gòu) 200 和 5000 倍5) 永久性親水因?yàn)?PVDF 本身是疏水，膜廠

8、家為了能使PVDF 用在水過濾的技術(shù)，都會對 PVDF 材料親水化改性。目前親水化改性有兩種方式，一是制膜過程中改性，二是膜做好后后期修飾改性。 膜后期修飾改性是對膜進(jìn)行些表面處理或浸泡親水的物質(zhì)，這種方式的膜在運(yùn)行過程中，親水劑很容易隨著時間的推移而流失，使膜還原到未親水改性的狀態(tài)，失去膜因親水改性的特點(diǎn)。RENO 的 PVDF 親水膜是對 PVDF 膜材料本身改性，親水改性劑材料本身與PVDF 材料是相容的，并具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性， 耐酸堿、耐氧化性能優(yōu)于 PVDF 。將 PVDF 材料采用共混方法改性后再制膜，因此親水改性劑與PVDF 材料混為一體，膜在水中長期運(yùn)行，親水材料永不會流失，

9、 并具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，從而保證膜的永久親水性。6) 膜通量大，過濾精度高RENO 的 PVDF 超濾復(fù)合膜的初始純水通量為600 1000 L/ （ m2h），對不同的廢水，設(shè)計(jì)的平均流量達(dá)到15-25L/m 2 .h 并同時保證過濾精度達(dá)到0.03 0.05 m，過濾精度高。能保證長期穩(wěn)定的流量。7) 剝離強(qiáng)度高反沖洗工藝是保證膜分離系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和恢復(fù)的最有效的手段。如果膜不能夠承受一定強(qiáng)度的反沖洗，為了保證膜的運(yùn)行， 則采用的是加大曝氣量和更頻繁的和更高濃度維護(hù)性清洗和恢復(fù)性清洗的方法。加大曝氣量則增加了運(yùn)行費(fèi).用，而更頻繁的或更高濃度藥洗需要增加藥劑費(fèi)用，同時高頻、 高濃度的藥劑

10、接觸會縮短膜的使用壽命，從而增加膜的更換費(fèi)用。對于復(fù)合膜來講， PVDF 與支撐層有一個不同材質(zhì)的結(jié)合層，能否耐受一定強(qiáng)度的、近100 萬次的反沖洗能力是復(fù)合膜的非常核心的性能之一，也是鑒別復(fù)合膜性能的關(guān)鍵參數(shù)之一。RENO 的 PVDF 復(fù)合超濾膜獨(dú)有的嵌入式制膜的技術(shù)，使膜反向耐水壓達(dá)到 0.3MPa ，因此保證了在小于 0. 1MPa 的反洗壓力條件下膜與支撐層保持結(jié)合力足夠的強(qiáng)，在承受高達(dá)到 100 萬次的反向沖洗的工礦條件下， PVDF 與支撐層間不會剝離。從而保證了膜在正常工藝運(yùn)行條件下的完整性。這種超濾膜是專為高顆粒懸浮物的膜生物反應(yīng)器（ MBR ）系統(tǒng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。超濾膜制造并

11、被裝配在一起形成膜元件， 然后這些膜元件又組合在一起形成膜箱。.三、中空纖維復(fù)合膜性能參數(shù)表 1：產(chǎn)品性能及特性中空纖維膜材料聚偏二氟乙烯（ PVDF ）外徑2.2-2.3mm物理性能壁厚190 30 m標(biāo)稱孔徑0.05 m拉伸強(qiáng)度50N酒精泡壓0.04MPa通量 *500L/m 2 h膜性能表征截留能力0.05 微米剝離壓力0.3MPa使用壓力10-50KPa產(chǎn)品特性PET 中空纖維編織管復(fù)合聚偏氟乙烯膜*膜通量數(shù)據(jù)均是在25時測得的初始透過液數(shù)據(jù)，因溫度和水質(zhì)不同等因素，實(shí)際通量略有不同。.四、 MBR 膜元件及膜塊圖 4：RENO-RF 系列膜組件實(shí)物圖表 2：膜組件技術(shù)參數(shù)膜元件型號R

12、ENO-RF16膜絲外徑2.22.3mm膜面積16.0m 2.表 3：膜系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)處理工藝浸沒式 MBR 處理工藝生產(chǎn)廠家杭州瑞濾膜科技有限公司膜元件型號RENO-RF16膜形式浸沒中空纖維簾式超濾膜膜材料PVDF 親水性復(fù)合膜模架材料SUS304膜通量平均流量 18.6L/m 2/h(15 時 )膜絲機(jī)械斷裂強(qiáng)度100N斷絲率3膜使用壽命3 年工作方式24 小時五、膜箱的構(gòu)造說明單個膜箱主要包括：膜元件、支撐支架、集水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)膜元件：為垂直安裝方式，采用膜絲上下同時出水的方式，保證膜絲內(nèi)部負(fù)壓均勻；1) 集水系統(tǒng)：位于膜箱上部，由集水支管、集水總管和出水管組成；2)曝氣系統(tǒng)：曝氣箱內(nèi)

13、的曝氣器為穿孔管，穿孔管為向上45 度角開孔，同時，向下開一定數(shù)量的大孔，保證污泥不會在管道內(nèi)沉積，曝氣管道為.UPVC 材質(zhì)。膜箱主要部件材質(zhì)膜支撐架SUS304膜絲PVDF 中空復(fù)合親水膜曝氣穿孔管UPVC連接附件SUS304六、 MBR 運(yùn)行工藝描述RENO 的 MBR 系統(tǒng)運(yùn)行方式如圖5 圖 9 所示：圖 5：曝氣過程.圖 6：產(chǎn)水過程演示圖 7：反洗過程演示.圖 8：在線化學(xué)清洗過程圖 9：恢復(fù)性化學(xué)清洗過程.6.1 膜系統(tǒng)正常過濾制水過程浸沒式膜組件安裝在單獨(dú)的膜池混合液中，在產(chǎn)水泵產(chǎn)生的負(fù)壓條件下， 水透過膜而將活性污泥和大分子顆粒等截留在膜池中得到干凈的水。膜池取代了二沉池懸浮

14、物與液體分離和顆粒濾料濾池的功能。在膜組件的底部采用大氣泡曝氣產(chǎn)生紊動來沖刷中空纖維的表面并使顆粒脫落膜的表面，對膜表面起到清潔的作用。當(dāng)膜前后壓力差達(dá)到設(shè)定值時需進(jìn)行化學(xué)清洗。浸沒式中空纖維膜系統(tǒng)一定時間，需化學(xué)清洗一次。浸沒式膜系統(tǒng)是模塊式設(shè)計(jì)，易于增容，膜箱中的膜元件可方便修補(bǔ)和更換， 不會影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 每個產(chǎn)水膜堆的運(yùn)行自動控制如下：時間控制：過濾周期為20min ，即工作 8min 后停止 2min 鐘；每天過濾總時數(shù)： 19.5h/d 。自吸泵前安裝真空壓力表，監(jiān)測膜的污染程度，一旦由于不正常等原因造成膜污染，當(dāng)跨膜壓差超過某一設(shè)定值（-50KPa ）后，抽吸泵停止工作，避

15、免造成膜的過渡污染。 膜池水位處于中位時， 系統(tǒng)自動向抽吸泵發(fā)出開機(jī)信號，抽吸泵開始啟動；膜池水位過低時，PLC 系統(tǒng)自動向抽吸泵發(fā)出停機(jī)信號，抽吸泵停止工作，避免造成膜的干抽損傷；膜池水位過高時，系統(tǒng)自動發(fā)出報(bào)警信號，6.2 反洗在某些污染情況和污泥性質(zhì)不好的情況下，反洗是保持膜清潔的重要手段。這樣可使系統(tǒng)在非正常進(jìn)水或異常工況下靈活可靠地運(yùn)行。采用反洗模式是保證浸沒式膜在各種運(yùn)行條件下保持最佳透水性的最簡單的方法之一。反洗是將水流反向通過膜，使膜孔輕微膨脹，驅(qū)除粘附在膜絲表面的固體顆粒。.一個優(yōu)化的反洗模式可以保證水廠的下述性能：a) 膜的高透水性；b) 系統(tǒng)在最短停機(jī)時間下的有效運(yùn)行；c

16、) 降低維護(hù)性清洗和恢復(fù)性清洗的頻率；d) 降低清洗藥劑的消耗制水車間設(shè)計(jì)有專用的反洗泵提供低壓反向水流。反洗池設(shè)于膜池旁邊。當(dāng)系統(tǒng)在反洗模式下運(yùn)行時，反洗每20 分鐘進(jìn)行一次，時間為60 秒，強(qiáng)度為（ 26lmh ），不需加藥。表 4：每列反洗的步驟步說 明持續(xù)時間驟1過濾透過液泵將水通過膜絲由外向內(nèi)抽吸出來8min2停止透過液抽吸泵，其它功能繼續(xù)2min3過濾透過液泵將水通過膜絲由外向內(nèi)抽吸出來8min4停止透過液抽吸泵，其它功能繼續(xù)2min5反洗：停止透過液泵，將透過液反向透過膜，其它功能繼續(xù)60s6停止透過液抽吸泵，其它功能繼續(xù)60s表 5：反洗模式的過濾周期步驟單位參數(shù)頻率Min20

17、.反洗持續(xù)的時間Sec60反洗通量Lmh26反洗壓力，最小 -最大Psig38在正常過濾過程以外，定期化學(xué)清洗對保持膜使用性能也是非常重要的。一般來說有兩種清洗理念：一種是讓膜保持長時間的運(yùn)行，等到污染后進(jìn)行定期高強(qiáng)度的恢復(fù)性清洗；另一種理念是進(jìn)行不同程度的定期清洗，減少恢復(fù)性清洗的頻率。我們采用后者，讓膜保持能夠隨時有效處理高峰流量的狀態(tài)，這可以通過采用以下自動在線維護(hù)性和恢復(fù)性清洗來實(shí)現(xiàn)。6.3 化學(xué)清洗膜有兩種化學(xué)清洗的方式：維護(hù)性清洗和恢復(fù)性清洗，在反洗水量下加入相應(yīng)的化學(xué)藥劑。(1) 維護(hù)性清洗維護(hù)性清洗的過程是全自動的，并設(shè)定在清洗當(dāng)天中的非高峰流量時段。MBR膜過濾系統(tǒng)包括用次氯

18、酸鈉和檸檬酸對有機(jī)和無機(jī)污染物進(jìn)行維護(hù)性清洗。排空方式的維護(hù)性清洗程序具有以下特點(diǎn)：a) 操作人員設(shè)定頻率后可全自動進(jìn)行；b) 膜池排空；c) 要求較低的藥品濃度排空式維護(hù)性清洗步驟如下圖所示，參數(shù)列于后面的表中。表 6：每列的維護(hù)性清洗步驟.步驟說明持續(xù)時1 停止過濾、空氣擦洗和混合液進(jìn)水，隔離需要清洗的膜列2排空膜池30 min3將清洗藥劑反向輸入膜絲和管道5min4停歇保證藥劑和膜絲表面一定的接觸時間5min5將清洗藥劑反向輸入膜絲以更新藥劑5 min6停歇保證藥劑和膜絲一定的接觸時間15 min7用不加藥的清水反向沖洗膜絲和管道內(nèi)部的化學(xué)藥劑2 min8 重新開始膜擦洗、混合液進(jìn)水和過

19、濾與反洗程序類似，維護(hù)性清洗的頻率和持續(xù)時間可以根據(jù)運(yùn)行條件和污泥特性的變化來進(jìn)行優(yōu)化。(2) 恢復(fù)性清洗恢復(fù)性清洗用于在膜污堵后恢復(fù)膜的透水性?；謴?fù)性清洗應(yīng)該在透水性下降到50% 以下時啟動，通常發(fā)生在透膜壓差（TMP ）在平均流量下持續(xù)超過 4-5 psi （真空）?；謴?fù)性清洗過程包括與維護(hù)性清洗類似的加藥反洗，然后是化學(xué)浸泡過程。用于浸泡的清洗藥劑濃度通常為1,000mg/L次氯酸鈉和2,000 mg/L檸檬酸分別用于去除有機(jī)污染和無機(jī)污染物。MBR 膜過濾系統(tǒng)恢復(fù)性清洗的主要的特點(diǎn)是：a) 操作人員啟動后自動進(jìn)行；b) 同時清洗一列膜池中的所有膜箱；c) 建議每年兩次；d) 要求適合的

20、化學(xué)藥品濃度；e) 清洗廢液處理；.表 7：每列的恢復(fù)性清洗步驟步驟說明持續(xù)時間停止過濾、空氣擦洗和混合液進(jìn)水， 隔離需要1清洗的膜列2排空膜池30 min將透過液反向透過膜注入膜池， 并曝氣沖洗膜360 min和池中剩余的污泥4重復(fù)第 2步30 min5將清洗藥劑反向注入膜池2 min6停歇使清洗藥劑有足夠的接觸時間3 min7重復(fù)第 5 步和第 6 步直至膜絲完全浸沒120 min8讓膜浸泡在藥液中4 8 hr用膜池排空泵將廢液回流到生物池， 并打開中9120min和加藥系統(tǒng)中和廢液中殘留的藥劑9讓混合液進(jìn)入膜池， 曝氣混合，中和剩余藥液30 min10重復(fù)第 2步30 min11重新開始注入混合液、膜曝氣和過濾表 8：恢復(fù)性清洗過程單位次氯酸鈉檸檬酸(10.8%)(50%).頻率#/year22每列清洗時間hr8 148 14浸泡濃度mg/L1,0002,000反洗通量lmh2626反洗 TMPpsig 8 8初次曝氣時間min30603060膜池排空時間min3030每次反洗的加藥時間min22每次加藥后的浸泡min33用化學(xué)藥劑充滿膜池的時間min120120總浸泡時間hr4 84 8注：以上恢復(fù)性清洗是建立在在線清洗的基礎(chǔ)上。如果采用離線清洗的方式， 需要用行吊將膜箱吊到清洗池，清洗的流程不變。.七、設(shè)計(jì)參數(shù)處理量： 10000m 3/d