MBR原理及設(shè)計(jì)參數(shù)資料a

1、技術(shù)中心膜工藝小組提綱第一章第一章MBR工藝工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介第二章第二章MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件第三章第三章MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章MBR案例介紹案例介紹第一章第一章.MBR.MBR工藝簡(jiǎn)介工藝簡(jiǎn)介MBR工藝分類工藝分類 1.2 MBR含義及其工作原理含義及其工作原理1.1MBR工藝優(yōu)越性工藝優(yōu)越性1.3MBR工藝的不足工藝的不足1.4MBR發(fā)展歷史發(fā)展歷史1.5MBR發(fā)展前瞻發(fā)展前瞻1.6第一章第一章.MBR.MBR工藝簡(jiǎn)介工藝簡(jiǎn)介 MBR為膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor）的簡(jiǎn)稱,是一種將膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型水處理技術(shù)，它利用膜分離設(shè)

2、備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應(yīng)器工藝通過(guò)膜的分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能，使活性污泥濃度提高，通過(guò)保持低污泥負(fù)荷減少剩余污泥量，并減少污水處理設(shè)施占地面積。1.1 MBR含義及其工作原理含義及其工作原理定義第一章第一章.MBR.MBR工藝簡(jiǎn)介工藝簡(jiǎn)介傳統(tǒng)活性污 泥法流程MBR法流程1.1 MBR含義及其工作原理含義及其工作原理生化反應(yīng)池生化反應(yīng)池出水出水第一章第一章.MBR.MBR工藝簡(jiǎn)介工藝簡(jiǎn)介1.1 MBR含義及其工作原理含義及其工作原理 在傳統(tǒng)的污水生物處理技術(shù)中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能，沉

3、降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運(yùn)行狀況，改善污泥沉降性必須嚴(yán)格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在 1.53.5g/L 左右，從而限制了生化反應(yīng)速率。水力停留時(shí)間（ HRT ）與污泥齡（ SRT ）相互依賴，提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費(fèi)用占污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的 25% 40% 。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化。 生化反應(yīng)池生化反應(yīng)池出水出水第一章第一章.MBR.MBR工藝簡(jiǎn)介工藝簡(jiǎn)介1.1

4、MBR含義及其工作原理含義及其工作原理 MBR 工藝通過(guò)將分離工程中的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)廢水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合，不僅省去了二沉池的建設(shè)，而且大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌 ( 特別是優(yōu)勢(shì)菌群 ) 的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速率。同時(shí)，通過(guò)降低 F/M 比減少剩余污泥產(chǎn)生量（甚至為零），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問(wèn)題。 工藝對(duì)比膜生物反應(yīng)器傳統(tǒng)生化處理主要工藝過(guò)程 生化處理+膜分離生化處理+沉淀污泥濃度600015000mg/l可根據(jù)生化處理需要進(jìn)行調(diào)整，確保高濃度、高活性；可有效抑制絲狀菌生長(zhǎng)，控制污泥膨脹和生物泡沫30005000mg/l

5、手沉淀池表面負(fù)荷影響，污泥濃度不能過(guò)高。經(jīng)常受到絲狀菌繁殖、污泥上浮和生物泡沫的影響生物種群采用膜分離，幾乎所有的微生物都被截留在反應(yīng)器內(nèi)，生物種群非常豐富，因此生化處理效率很高采用重力沉淀分離，一些弱勢(shì)微生物或世代周期較長(zhǎng)的微生物很難存留，而這些微生物常常是高效生化處理所必須的生化處理效果生物相氣動(dòng)快，生物降解徹底，處理效率高，可達(dá)95%以上，出水BOD小于2mg/l.COD可小于50mg/l存在生物流失，處理效率一般在85%左右，出水BOD小于20mg/l。COD可小于150mg/l。要達(dá)到更好的處理效果，必須增加深度處理設(shè)施抗沖擊負(fù)荷能力由于具有較高的污泥濃度和豐富的生物種群，且活性高，

6、因此抗沖擊能力高抗沖擊負(fù)荷一般，很容易受到外界條件變化的影響占地面積/運(yùn)行費(fèi)用處理設(shè)施緊湊，占地面積??；運(yùn)行費(fèi)用低處理設(shè)施多，占地面積大，運(yùn)行費(fèi)用較高自控程度/運(yùn)行管理自動(dòng)化控制程度高，可最大限度地減少人為因素的影響處理構(gòu)筑物多，實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化控制很難，實(shí)際操作效果，受人員素質(zhì)影響很大第一章第一章.MBR.MBR工藝簡(jiǎn)介工藝簡(jiǎn)介1.2 MBR工藝分類工藝分類分類依據(jù)分類依據(jù)種類種類膜組件與生物反應(yīng)器組合方式分置式、一體式、（一體）復(fù)合式膜組件管式、板框式、中空纖維式等膜材料有機(jī)膜、無(wú)機(jī)膜壓力驅(qū)動(dòng)形式外壓式、抽吸式生物反應(yīng)器好氧、厭氧曝氣生物反應(yīng)器、萃取膜生物反應(yīng)器、膜分離生物反應(yīng)器 第一章第

7、一章.MBR.MBR工藝簡(jiǎn)介工藝簡(jiǎn)介 膜組件和生物反應(yīng)器分開(kāi)設(shè)置。生物反應(yīng)器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過(guò)濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過(guò)膜，成為系統(tǒng)處理水。 膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)部，進(jìn)水進(jìn)入膜 - 生物反應(yīng)器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在負(fù)壓作用下由膜過(guò)濾出水 。分置式分置式一體式一體式復(fù)合式復(fù)合式 形式上也屬于一體式膜 - 生物反應(yīng)器，所不同的是在生物反應(yīng)器內(nèi)加裝填料，從而形成復(fù)合式膜 - 生物反應(yīng)器，改變了反應(yīng)器的某些性狀 。1.2 MBR工藝分類工藝分類第一章第一章.MBR.MBR工藝簡(jiǎn)介工藝簡(jiǎn)介1、高效的固液分離，出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定。2、剩余污泥產(chǎn)量少

8、。MBR的優(yōu)勢(shì)的優(yōu)勢(shì) 3、占地面積小，無(wú)需二沉池，工藝設(shè)備集中。4、可去除氨氮及難降解有機(jī)物。 5、克服了傳統(tǒng)活性污泥法易發(fā)生污泥膨脹的弊端。 6、操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。1.3 MBR工藝優(yōu)越性工藝優(yōu)越性第一章第一章.MBR.MBR工藝簡(jiǎn)介工藝簡(jiǎn)介1.4 MBR工藝的不足工藝的不足1、投資大：膜組件的造價(jià)高，導(dǎo)致工程的投資比常規(guī)處理方法增加約3050。 MBR的不足的不足 2、能耗高：泥水分離的膜驅(qū)動(dòng)壓力;高強(qiáng)度曝氣；為減輕膜污染需增大流速。3、膜污染清洗。 4、膜的壽命及更換，導(dǎo)致運(yùn)行成本高。膜組件一般使用壽命在5年左右，到期需更換。第一章第一章.MBR.MBR工藝簡(jiǎn)介工藝簡(jiǎn)介1.

9、現(xiàn)有城市污水處理廠的更新升級(jí) 。2.無(wú)排水管網(wǎng)系統(tǒng)地區(qū)的污水處理，如居民點(diǎn)、旅游度假區(qū)、風(fēng)景區(qū)等。 3.有污水回用需求的地區(qū)或場(chǎng)所，如賓館、洗車業(yè)、客機(jī)、流動(dòng)廁所等 。4.高濃度、有毒、難降解工業(yè)廢水處理。如造紙、制糖、皮革等行業(yè) 5.垃圾填埋廠滲濾液的處理及回用 6.小規(guī)模污水廠（站）的應(yīng)用。1.6 MBR發(fā)展前瞻發(fā)展前瞻應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域第一章第一章.MBR.MBR工藝簡(jiǎn)介工藝簡(jiǎn)介1、膜污染的機(jī)理及防治 。2、MBR工藝流程形式及運(yùn)行條件的優(yōu)化.3、MBR 工藝經(jīng)濟(jì)性研究 。4、以節(jié)能、處理特殊水質(zhì)對(duì)象開(kāi)發(fā)新型的膜生物反應(yīng)器 。 5、成熟、系統(tǒng) MBR 的工藝設(shè)計(jì)方法 。 6、組合生物反應(yīng)器

10、1.6 MBR發(fā)展前瞻發(fā)展前瞻研究研究重點(diǎn)重點(diǎn) MBR膜組件膜組件 2.2 MBR用膜介紹用膜介紹2.1常見(jiàn)常見(jiàn)MBR膜組件介紹膜組件介紹 2.3第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件不足：運(yùn)行過(guò)程易污染、強(qiáng)度低、使用壽命短 優(yōu)點(diǎn)：成本相對(duì)較低，造價(jià)便宜，膜的制造工藝較為成熟，膜孔徑和形式也較為多樣，應(yīng)用廣泛.材質(zhì)：聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚砜類、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等 高分子有機(jī)膜材料高分子有機(jī)膜材料2.1 MBR用膜介紹用膜介紹不足：造價(jià)昂貴、不耐堿、彈性小、膜的加工制備有一定困難 優(yōu)點(diǎn)（陶瓷膜為例）：耐酸 、抗壓、抗溫，其通量高、能耗相對(duì)較低 材質(zhì)：金屬、

11、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無(wú)機(jī)高分子材料等 無(wú)機(jī)膜無(wú)機(jī)膜第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件2.1 MBR用膜介紹用膜介紹 陶瓷膜主要是A12O3，Zr02，Ti02和Si02等無(wú)機(jī)材料制備的多孔膜，其孔徑為0.150m。具有化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑:機(jī)械強(qiáng)度大，可反向沖洗:抗微生物能力強(qiáng):耐高溫:孔徑分布窄，分離效率高等特點(diǎn) 。陶瓷膜與同類的有機(jī)高分子膜相比具有許多優(yōu)點(diǎn)：它堅(jiān)硬、承受力強(qiáng)、耐用、不易阻寨，對(duì)具有化學(xué)侵害性液體和高溫清潔液有更強(qiáng)的抵抗能力，其主要缺點(diǎn)就是價(jià)格昂貴目，制造過(guò)程

12、復(fù)雜。 MBR 工藝中用膜一般為微濾膜（ MF ）和超濾膜（ UF ），大都采用 0.1 0.4 m 膜孔徑 第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件微濾常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等 .超濾常用聚合物材料有：聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚酰胺、聚丙烯腈（ PAN ）、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞酰胺、聚醚酰胺等 .2.1 MBR用膜介紹用膜介紹 目前目前MBR膜組件中使用量較大的只有聚偏膜組件中使用量較大的只有聚偏二氟乙烯（二氟乙烯（PVDF）、聚乙烯（）、聚乙烯（PE）

13、和聚丙?。┖途郾。≒P）。其中聚偏二氟乙烯（）。其中聚偏二氟乙烯（PVDF）由于其）由于其優(yōu)良的物理和化學(xué)性能（強(qiáng)度和耐腐蝕性）在優(yōu)良的物理和化學(xué)性能（強(qiáng)度和耐腐蝕性）在國(guó)內(nèi)和國(guó)外用量均最大。國(guó)內(nèi)和國(guó)外用量均最大。第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件海綿狀支撐層致密表皮層PVDF(聚偏氟聚偏氟乙烯乙烯)材質(zhì)中材質(zhì)中空纖維膜空纖維膜，PVDF是一種是一種氟化聚合物，氟化聚合物，具有具有300萬(wàn)萬(wàn)400萬(wàn)的分子萬(wàn)的分子量，有很強(qiáng)的量，有很強(qiáng)的物理強(qiáng)度和化物理強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性學(xué)穩(wěn)定性.膜表面放大照片膜表面放大照片膜橫斷面放大照片膜橫斷面放大照片2.1 MBR用膜介紹用膜介紹

14、制造商組件構(gòu)型材料孔徑通量mLm-2h-1國(guó)內(nèi)天津膜天膜工程公司中空纖維浸沒(méi)式PVDF0.210 15浙大凱華膜技術(shù)有限公司中空纖維浸沒(méi)式PP0.10.25 10中科院上海應(yīng)用物理研究所平板浸沒(méi)式PVDF/PES100000Da10 20海南立升凈水科技公司中空纖維浸沒(méi)式PVC/PVDF0.015-10/10-15南京工業(yè)大學(xué)管式加壓外置式無(wú)機(jī)0.240 80國(guó)外GE Zenon中空纖維浸沒(méi)式PVDF0.0415 30日本 Kubota(久保田)平板浸沒(méi)式CPE0.415 30日本 Mitsubishi Rayon(三菱)中空纖維浸沒(méi)式PE/PVDF0.410-15/15-30日本 Toray

15、(東麗)平板浸沒(méi)式PVDF0.0815 30日本 Asahi Kusei(旭化成)中空纖維浸沒(méi)式PVDF0.115 30Siemens Memcor(西門子)中空纖維浸沒(méi)式PVDF0.0415 30荷蘭 Norit(X-Flow)(諾瑞特)管式氣升外置式PVDF150000Da30 60國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠家膜制作材料中空纖維膜中空纖維膜第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件 中空纖維具有高壓下不變形的強(qiáng)度，勿需支撐材料。中空纖維具有高壓下不變形的強(qiáng)度，勿需支撐材料。把大量把大量(多達(dá)幾十萬(wàn)根多達(dá)幾十萬(wàn)根)中空纖維膜裝入圓筒型耐壓容器內(nèi)。中空纖維膜裝入圓筒型耐壓容器內(nèi)。纖維束的開(kāi)

16、口端用環(huán)氧樹(shù)脂鑄成管板。纖維束的開(kāi)口端用環(huán)氧樹(shù)脂鑄成管板。 外徑一般為外徑一般為 40 250 m ，內(nèi)徑為，內(nèi)徑為 25 42m 。在。在 MBR 中，常把組件直接中，常把組件直接放入反應(yīng)器中，不需耐壓容器，構(gòu)成浸沒(méi)式膜放入反應(yīng)器中，不需耐壓容器，構(gòu)成浸沒(méi)式膜 - 生物反應(yīng)生物反應(yīng)器。一般為外壓式膜組件。器。一般為外壓式膜組件。 優(yōu)點(diǎn)：裝填密度高，裝填密度高，一般可達(dá)一般可達(dá)1600030000 m2/m3 ；造價(jià)；造價(jià)相對(duì)較低；壽命較長(zhǎng)；相對(duì)較低；壽命較長(zhǎng)；可以采用物化性能穩(wěn)可以采用物化性能穩(wěn)定，透水率低的尼龍定，透水率低的尼龍中空纖維膜；膜耐壓中空纖維膜；膜耐壓性能好性能好 ，不需要支撐

17、，不需要支撐材料。材料。 缺點(diǎn)：對(duì)堵塞敏感，對(duì)堵塞敏感，污染和濃差極化對(duì)膜污染和濃差極化對(duì)膜的分離性能有很大影的分離性能有很大影響響,壓力降較大；再生壓力降較大；再生清洗困難；原料的前清洗困難；原料的前處理成本高。處理成本高。 2.2 MBR膜組件及形式介紹膜組件及形式介紹第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件以MitsubishiRayon(Japan)公司為代表，它具有膜面積大，易于安裝，清洗方便等特點(diǎn) A.中空纖維簾狀浸入式膜組件第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件 以GE的Zenon公司為代表，它具有膜面積大，占地面積小等特點(diǎn) 。B.中空纖

18、維柱狀浸入式膜組件板框式膜組件板框式膜組件第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件板框式是板框式是MBR 工藝最早應(yīng)用的一種膜組件形式，外形類似于普通的板框式壓濾機(jī)。工藝最早應(yīng)用的一種膜組件形式，外形類似于普通的板框式壓濾機(jī)。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是：制造優(yōu)點(diǎn)是：制造組裝簡(jiǎn)單，操作方便，組裝簡(jiǎn)單，操作方便，易于維護(hù)、清洗、更易于維護(hù)、清洗、更換。換。缺點(diǎn)：密封較復(fù)雜，密封較復(fù)雜，壓力損失大，裝填密壓力損失大，裝填密度小。度小。 2.2 MBR膜組件及形式介紹膜組件及形式介紹第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件 以Kubota公司為代表，具有膜通量大，易于組裝，

19、清洗方便等特點(diǎn)。 平板型簾狀浸入式膜組件第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件 由膜和膜的支撐體構(gòu)成，有內(nèi)壓型和外壓型兩種運(yùn)行方式。實(shí)際中多采用內(nèi)壓型，由膜和膜的支撐體構(gòu)成，有內(nèi)壓型和外壓型兩種運(yùn)行方式。實(shí)際中多采用內(nèi)壓型，即進(jìn)水從管內(nèi)流入，滲透液從管外流出。膜直徑在即進(jìn)水從管內(nèi)流入，滲透液從管外流出。膜直徑在 624mm 之間。管狀膜被放在一之間。管狀膜被放在一個(gè)多孔的不銹鋼、陶瓷或塑料管內(nèi)，每個(gè)膜器中膜管數(shù)目一般為個(gè)多孔的不銹鋼、陶瓷或塑料管內(nèi)，每個(gè)膜器中膜管數(shù)目一般為418根。管狀膜目根。管狀膜目前主要有燒結(jié)聚乙烯微孔濾膜、陶瓷膜、多孔石墨管等，價(jià)格較高，但耐污染且

20、易清前主要有燒結(jié)聚乙烯微孔濾膜、陶瓷膜、多孔石墨管等，價(jià)格較高，但耐污染且易清洗。尤其對(duì)高溫介質(zhì)適用。洗。尤其對(duì)高溫介質(zhì)適用。 優(yōu)點(diǎn)：料液可以控制料液可以控制湍流流動(dòng)，不易堵塞，湍流流動(dòng)，不易堵塞，易清洗，壓力損失小。易清洗，壓力損失小。 缺點(diǎn)：裝填密度小裝填密度小 ，一般低于一般低于300m2/m3 。管式膜組件管式膜組件2.2 MBR膜組件及形式介紹膜組件及形式介紹第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件 主要部件為多孔支撐材料，兩側(cè)是膜，三邊密封，開(kāi)放邊與一根多孔的中心產(chǎn)品主要部件為多孔支撐材料，兩側(cè)是膜，三邊密封，開(kāi)放邊與一根多孔的中心產(chǎn)品水收集管密封連接，在膜袋外

21、部的原水側(cè)墊一層網(wǎng)眼型間隔材料，把膜袋隔網(wǎng)依次水收集管密封連接，在膜袋外部的原水側(cè)墊一層網(wǎng)眼型間隔材料，把膜袋隔網(wǎng)依次迭合，繞中心集水管緊密地卷起來(lái)，形成一個(gè)膜卷，裝進(jìn)圓柱形壓力容器內(nèi)，就制成迭合，繞中心集水管緊密地卷起來(lái)，形成一個(gè)膜卷，裝進(jìn)圓柱形壓力容器內(nèi)，就制成了一個(gè)螺旋卷式膜組件。了一個(gè)螺旋卷式膜組件。優(yōu)點(diǎn)：膜的裝填密度膜的裝填密度高；膜支撐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；高；膜支撐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；濃差極化??；容易調(diào)濃差極化??；容易調(diào)整膜面流態(tài)。整膜面流態(tài)。缺點(diǎn)：中心管處易泄中心管處易泄漏；膜與支撐材料的漏；膜與支撐材料的粘結(jié)處膜易破裂而泄粘結(jié)處膜易破裂而泄漏；膜的安裝和更換漏；膜的安裝和更換困難。困難。 螺旋卷式

22、膜組件螺旋卷式膜組件2.2 MBR膜組件及形式介紹膜組件及形式介紹第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件名稱/項(xiàng)目中空纖維式毛細(xì)管式螺旋卷式平板式圓管式價(jià)格（元 /m 3）4015015080025080080025004001500充填密度高中中低低清洗難易中易易壓力降高中中中低可否高壓操作可否可較難較難膜形式限制有有無(wú)無(wú)無(wú)各種膜組件特性表各種膜組件特性表2.2 MBR膜組件及形式介紹膜組件及形式介紹第二章第二章.MBR.MBR工藝用膜、膜組件工藝用膜、膜組件中空纖維膜組件中空纖維膜組件板式膜組件板式膜組件中空纖維膜膜絲柔性, 可反沖洗支撐板式平板膜:膜片為剛性, 不可

23、反沖洗獨(dú)立的清洗獨(dú)立的清洗填充密度 160m/m 填充密度 80m/m 典型膜通量：15L/mh 典型膜通量：20L/mh 纏繞式纖維物質(zhì)，污泥堵塞,卡在纖維間，無(wú)法通過(guò)反沖去除。溝槽式,低填充密度，堆積在板間，始于板固定處，沒(méi)有反沖洗化學(xué)清洗?；瘜W(xué)及機(jī)械清洗。中空纖維膜組件和板式膜組件的比較中空纖維膜組件和板式膜組件的比較2.2 MBR膜組件及形式介紹膜組件及形式介紹平板膜中空纖維沒(méi)膜管式膜國(guó)際廠商l Kubotal GE Waterl Noritl Torayl Steraporel Asahi Kasei國(guó)內(nèi)廠商l 藍(lán)天沛爾l 天津膜天膜l 斯納普l(shuí) 北京碧水源l 立昇企業(yè)l 招金膜天

24、平板膜主要材料為PVDF、PES等；中空纖維主要材料包括：PVDF,部分PE、PP。管式膜主要應(yīng)用在高濃度廢水領(lǐng)域，例如：垃圾滲濾液、電子廢水、油污廢水、涂料廢水、化工廢水等等，在之后的討論比較環(huán)節(jié)，將不再對(duì)管式膜做過(guò)多說(shuō)明。 應(yīng)用于污水處理及回用的MBR膜，要求材質(zhì)必須有強(qiáng)抗氧化性和抗污染性，而PVDF比其他材料（如PE、PP）更具有抗氧化性和抗污染性，因此PVDF材料也是目前國(guó)際上MBR膜的主流材質(zhì)。 公司在對(duì)膜選擇時(shí)，材料上首先要以PVDF為參考前提，以保證在今后的實(shí)際運(yùn)營(yíng)中避免不必要的損失。MBR膜的主要形式及生產(chǎn)廠商第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)MBR工藝組成工藝組成3

25、.2 MBR設(shè)計(jì)需求信息設(shè)計(jì)需求信息3.1MBR工藝路線選擇工藝路線選擇3.3膜池的設(shè)計(jì)膜池的設(shè)計(jì)3.4膜元件的選擇與安裝膜元件的選擇與安裝3.5MBR產(chǎn)水系統(tǒng)產(chǎn)水系統(tǒng)3.6MBR反洗系統(tǒng)反洗系統(tǒng)3.8 MBR曝氣系統(tǒng)曝氣系統(tǒng)3.7MBR化學(xué)清洗系統(tǒng)化學(xué)清洗系統(tǒng)3.9MBR自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)3.10其他系統(tǒng)其他系統(tǒng)3.11第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 MBR設(shè)計(jì)需求信息設(shè)計(jì)需求信息廢水水質(zhì)最少的水質(zhì)條件包括：BOD、COD；TSS、VSS；N、P、Alk；T 。現(xiàn)場(chǎng)條件包括：咨詢報(bào)告、場(chǎng)地限制、特殊地貌；如果是改造項(xiàng)目，則還需要工廠平面圖、池子和渠道的尺寸，運(yùn)行歷史

26、數(shù)據(jù)等。處理量和水力負(fù)荷該信息對(duì)工藝配置和處理工藝的選擇具有決定意義。出水水質(zhì)要求 或出水用途，該要求影響處理工藝流程的選擇。MBR設(shè)計(jì)信息需求表設(shè)計(jì)信息需求表第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2 MBR工藝組成工藝組成1、預(yù)處理細(xì)格柵，要求2mm，推薦1mm。圓孔和網(wǎng)格型2、生化工藝部分 3、膜過(guò)濾部分4、剩余污泥處理部分。預(yù)處理格柵GE要求，初沉池、沉砂池設(shè)計(jì)方?jīng)Q定生化工藝部分 由GE或設(shè)計(jì)方?jīng)Q定膜過(guò)濾部分膜工藝（或產(chǎn)品）由GE決定剩余污泥處理部分 污泥脫水GE決定是否加聚合物，消化處理機(jī)設(shè)計(jì)方?jīng)Q定，污泥處置方式設(shè)計(jì)方?jīng)Q定 以ZW-MBR 為例設(shè)計(jì)職責(zé)第三章第三章.MBR.M

27、BR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2 MBR工藝組成工藝組成第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.3 MBR工藝路線選擇工藝路線選擇針對(duì)生活污水的MBR工藝流程第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.3 MBR工藝路線選擇工藝路線選擇針對(duì)工業(yè)廢水的MBR工藝流程第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.3 MBR工藝路線選擇工藝路線選擇以氨氮去除為主的MBR工藝流程第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.4 膜池的設(shè)計(jì)膜池的設(shè)計(jì)缺氧池設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則：氮容積負(fù)荷定位0.2kg/（m3.d）以下。流入缺氧池水的含氮量：Q2*C氨氮需要缺氧池容積為：Q1*C氨氮/0.2以上膜池設(shè)

28、計(jì)設(shè)計(jì)原則：BOD容積負(fù)荷在2.0 kg-BOD/(m3.d)以下設(shè)計(jì)缺氧池對(duì)進(jìn)水BOD的去除率為(20%50%)，則流入膜生物反應(yīng)池的BOD濃度為CBOD(1-20%)；需要的膜生物反應(yīng)池的容積為CBOD(1-20%)2以上。第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.5 膜元件的選擇和安裝膜元件的選擇和安裝選擇核實(shí)的膜通量確定所需要的膜面積 根據(jù)單支元件的膜面積確定膜元件的數(shù)量MBR膜在運(yùn)行過(guò)程中涉及反洗等操作，因此必須綜合考慮水的利用率以及元件的停歇時(shí)間膜元件膜元件的選擇的選擇第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.5 膜元件的選擇和安裝膜元件的選擇和安裝膜元件膜元件的安裝的

29、安裝 以歐美-FLEXELL膜元件為例，W1不小于100mm，W2不小于150mm，W3不小于150mm，W4不小于400mm。 膜周期設(shè)計(jì)一般都為間歇出水，既抽吸一段時(shí)間（一般為812min）后停頓一段時(shí)間（30120s）。在膜組件停止出水期間有的只是簡(jiǎn)單的停頓，有的則進(jìn)行反沖洗。在“出水/停頓”循環(huán)中，周期越短則膜污堵的速率越慢。但周期太短又會(huì)增加運(yùn)行控制的難度和縮短設(shè)備使用壽命。對(duì)于條件允許的項(xiàng)目，在每天的低流量負(fù)荷時(shí)段（如凌晨）增加一次長(zhǎng)時(shí)間的停頓，比如30min的單純曝氣，對(duì)延緩膜的污堵有不錯(cuò)的效果。第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)膜操作壓力操作壓力對(duì)膜的污染影響很大，

30、當(dāng)操作壓力低于臨界壓力值時(shí)膜通量隨壓力的增大而增加；高于此值則會(huì)引起膜表面污染加劇，而此時(shí)膜通量隨壓力的辯護(hù)并不明顯。實(shí)際運(yùn)行時(shí)壓力值宜設(shè)置低一些，低壓操作不僅有利于提高能量利用效率，而且有利于膜通量長(zhǎng)時(shí)間保持較高水平，延長(zhǎng)膜的使用壽命。第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)膜運(yùn)行方式MBR一般采用恒流過(guò)濾或恒壓過(guò)濾。在用于研究膜通量隨運(yùn)行時(shí)間的變化情況時(shí)采用恒壓控制的辦法，但在MBR的工程應(yīng)用中宜采用恒流控制，不僅能控制膜污染、延長(zhǎng)膜的清洗周期，還能使膜保持較高的通量，系統(tǒng)得以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.6 MBR產(chǎn)水系統(tǒng)產(chǎn)水系統(tǒng) 產(chǎn)水系統(tǒng)可采用連續(xù)

31、運(yùn)行或間歇運(yùn)行兩種不同的運(yùn)行方式； 對(duì)于微污染源水或MBR池MLSS濃度低的系統(tǒng)可連續(xù)產(chǎn)水； 對(duì)于高M(jìn)LSS的系統(tǒng)，可選用抽吸與停抽相結(jié)合的運(yùn)行方式。第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.7 MBR曝氣系統(tǒng)曝氣系統(tǒng)需氧量需氧量 曝氣系統(tǒng)主要為膜生物反應(yīng)池的微生物生長(zhǎng)代謝提供氧氣，主要有三個(gè)方面：1.微生物氧化分解有機(jī)物的需氧量2.微生物自身細(xì)胞物質(zhì)的氧化分解的需氧量3.對(duì)污水中氨氮進(jìn)行氧化所需氧量。10/30曝氣曝氣 通過(guò)改進(jìn)采取循環(huán)曝氣可以降低能耗。以前為10S開(kāi)10S關(guān)現(xiàn)在10S開(kāi)30S關(guān)，該曝氣方式要求膜組件為偶數(shù)列。兩列膜同時(shí)工作，可以降低75%能耗，在低流速和低污垢的情況下

32、可降低50%能耗；該曝氣方式降低了微生物的剪切力，提高了絮體結(jié)構(gòu)及去除性。單列膜；峰值情況；高結(jié)垢情況下不能采取10/30曝氣。第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.8 MBR反洗系統(tǒng)反洗系統(tǒng) 結(jié)合有機(jī)物污染通過(guò)堿洗效果明顯、鹽結(jié)垢通過(guò)酸洗效果明顯的原理，將化學(xué)加強(qiáng)反洗程序引入到MBR膜的運(yùn)行過(guò)程中。通過(guò)類似于低強(qiáng)度的化學(xué)清洗的操作，將MBR膜的污染消除在剛形成的階段，阻止膜污染得不到及時(shí)恢復(fù)形成協(xié)同惡化的效應(yīng)。第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.8 MBR反洗系統(tǒng)反洗系統(tǒng)加藥種類化學(xué)藥劑加藥濃度酸鹽酸、檸檬酸、草酸控制PH在2.53.5之間堿氫氧化鈉0.02%0.05%

33、氧化劑次氯酸鈉0.05%0.1%第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.9 MBR加藥系統(tǒng)加藥系統(tǒng)污染物化學(xué)藥劑濃度清洗時(shí)間有機(jī)物10%次氯酸鈉10005000mg/L12h有機(jī)物氫氧化鈉PH121h無(wú)機(jī)物鹽酸0.1mol/L12h 化學(xué)清洗的頻率和操作的條件與進(jìn)水的水質(zhì)有關(guān)。通常情況下運(yùn)行13個(gè)月或在相同的運(yùn)行條件下透過(guò)膜的壓差比初期上升的0.5bar以上時(shí)就應(yīng)該進(jìn)行化學(xué)清洗。第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.10 MBR自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)狀態(tài)運(yùn)行停機(jī)步驟序號(hào)1234567步序運(yùn)行汽水反洗停抽加藥浸泡沖洗停機(jī)泵閥狀況表抽吸泵反洗水泵加藥泵產(chǎn)水泵反洗泵進(jìn)氣閥時(shí)間15

34、30min3060min28min3060min510min6090s1、當(dāng)不進(jìn)行分散化學(xué)清洗時(shí)，程序運(yùn)行按1-2-7或1-2-3-7。2、進(jìn)行程序轉(zhuǎn)換時(shí)所需考慮的緩沖時(shí)間應(yīng)在實(shí)際編程時(shí)進(jìn)行考慮。第三章第三章.MBR.MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.11 其他系統(tǒng)其他系統(tǒng)污泥回流系統(tǒng)從膜生物反應(yīng)池到缺氧池的硝化液循環(huán)量根據(jù)要求氨氮的去除率來(lái)決定。從膜生物反應(yīng)池到缺氧池的循環(huán)比如果為R，硝化液循環(huán)量則為RQ，從缺氧池到膜生物反應(yīng)池的混合液量則為(R+1)Q.氮磷營(yíng)養(yǎng)藥劑投加系統(tǒng)微生物生產(chǎn)繁殖代謝所需要的營(yíng)養(yǎng)比為BOD:T-N:T-P100:5:1。添加氮磷營(yíng)養(yǎng)藥劑以補(bǔ)充原水中氮磷不足部分的量。有機(jī)營(yíng)養(yǎng)

35、藥劑投加系統(tǒng)使BOD/N成為3以上而添加不足部分的BOD，一般投加的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物為甲醇。堿度補(bǔ)充系統(tǒng)若進(jìn)水中堿度不能保證保證硝化的進(jìn)行和氨氮的設(shè)計(jì)去除率，必須補(bǔ)充外加堿度。一般采用投加Na2CO3或NaHCO3。1mg Na2CO3相當(dāng)于0.94mgCaCO3堿度；1mg NaHCO3相當(dāng)于1.19 mgCaCO3堿度；3.12 MBR主要設(shè)備設(shè)計(jì)主要設(shè)備設(shè)計(jì) 1.抽吸泵外壓浸沒(méi)MBR常采用臥式端吸離心泵，少數(shù)采用立式渦輪泵和臥式水平中開(kāi)泵。選泵依據(jù)：A。最大跨膜壓差下的最大瞬間流量；B。平均跨膜壓差下的最大瞬時(shí)流量；C。最小跨膜壓差下的平均瞬時(shí)流量；D。材質(zhì)、密封應(yīng)考慮防止清洗藥劑的防腐。 2

36、.反洗泵不同膜廠家有不同的清洗方式，有的采用化學(xué)藥劑反洗，有的采用清水+化學(xué)藥劑反洗。一般采用臥式端吸離心泵和臥式水平中開(kāi)泵，并配置變頻裝置，同時(shí)需考慮防腐。3.13 MBR管道系統(tǒng)管道系統(tǒng)MBR管道系統(tǒng)管道系統(tǒng)項(xiàng)目項(xiàng)目首選材質(zhì)首選材質(zhì)備選材質(zhì)備選材質(zhì)出水總管不銹鋼AISI 316L球墨鑄鐵管、聚氯乙烯管、高密度聚乙烯管抽吸母管不銹鋼AISI 317L球墨鑄鐵管、聚氯乙烯管、高密度聚乙烯管抽吸連接管不銹鋼纏繞軟管塑料軟管(PVC或PE)反洗水管聚氯乙烯管不銹鋼管、高密度聚乙烯管、球墨鑄鐵化學(xué)清洗藥管聚氯乙烯管高密度聚乙烯管、玻璃纖維增強(qiáng)塑料管空氣擦洗總管碳鋼管不銹鋼管、聚氯乙烯管空氣擦洗母管不銹鋼304碳鋼管、不銹鋼316空氣擦洗連接管不銹鋼纏繞軟管塑料軟管(PVC或PE)污泥回流管不銹鋼AISI 316L碳鋼襯塑管、玻璃鋼管剩余污泥管高密度聚乙烯管碳鋼管、不銹鋼管壓縮空氣管不銹鋼304碳鋼管、不銹鋼管真空管不銹鋼304碳鋼管、不銹鋼管3.14 MBR閥門配置閥門配置由于MBR膜系統(tǒng)的出水/停頓/反洗周期設(shè)置的需要，系統(tǒng)內(nèi)的閥門開(kāi)啟頻率高，啟動(dòng)速度快，因此國(guó)內(nèi)外大多數(shù)MBR膜的抽吸產(chǎn)水系統(tǒng)、反洗系統(tǒng)、化