關(guān)于膜生物反應器與污水處理論文

　　1工程概況

　　為滿(mǎn)足陜西省森林工業(yè)職工醫院環(huán)保三同時(shí)要求，擬實(shí)施污水處理工程，污水處理工藝選用MBR工藝，MBR工藝將生物降解、沉淀、過(guò)濾集中為一體，減少了處理設施數量，可使運行成本降低，故障點(diǎn)減少，節省占地面積。建設一座處理量為360m3/d的污水處理站。進(jìn)水水質(zhì)設計參數見(jiàn)表1。

　　2工藝流程

　　醫院污水進(jìn)入調節池調節水質(zhì)水量。在調節池內設置格柵，用以攔截污水中的大塊漂浮物，有效減輕處理負荷，為系統的長(cháng)期正常運行提供保證。污水經(jīng)調節池提升泵提升至MBR反應器，MBR反應器放置中空纖維膜組件，污水浸沒(méi)膜組件，通過(guò)自吸泵的抽吸，利用膜絲內腔的抽吸負壓使污水中的污染物去除。出水經(jīng)紫外線(xiàn)消毒后達標排放。

　　3工藝介紹

　　3.1格柵

　　設備格柵1臺，用于攔截較大塊的漂浮物，以保證后續設備的正常運行。柵渣需定期清理，可隨垃圾處理，格柵材質(zhì)為不銹鋼。

　　3.2調節池設計

　　調節池1座，用于調節水質(zhì)水量，全地下鋼砼結構。調節池內設置提升泵2臺，1用1備，通過(guò)液位開(kāi)關(guān)控制提升泵的啟停。水泵技術(shù)參數：流量：15m3/h，揚程：22m，功率2.2kW。水池內設置液位開(kāi)關(guān)。

　　3.3MBR膜生物反應器

　　污水由調節池提升泵打入MBR反應器，MBR內放置中空纖維膜組件，污水浸沒(méi)膜組件，通過(guò)自吸泵的抽吸，利用膜絲內腔的抽吸負壓來(lái)運行。膜組件的材質(zhì)為聚偏氟乙烯（PVDF），公稱(chēng)孔徑為0.2μm，是懸浮固體、膠體等有效屏障；中空纖維膜絲較細，有較好的柔韌性，能保持較長(cháng)的壽命，即使有膜絲破損的現象發(fā)生，由于膜絲內徑僅為270μm，可被污泥迅速阻住，對處理水質(zhì)完全沒(méi)有影響。

　　在污水處理站內設置兩個(gè)清洗槽，定期對膜組件清洗保養。本工程采用鼓風(fēng)機曝氣，除提供微生物生長(cháng)所必須的溶解氧之外，還使上升的氣泡及其產(chǎn)生的紊動(dòng)水流清洗膜絲表面，阻止污泥聚集，保持膜通量穩定，設計氣水比為25∶1。MBR中產(chǎn)生的剩余污泥很少，定期排至污泥池。風(fēng)機HC-801S3臺，2用1備，參數：風(fēng)量Q=3.33m3/min，風(fēng)壓0.4kgf/cm3，功率P=5.5kW。MBR出水由自吸泵抽吸至紫外殺菌器，自吸泵出水管上安裝玻璃轉子流量計，以便于觀(guān)察水量和膜組件堵塞情況。MBR內設置浮球液位器2套，高水位開(kāi)泵，低水位停泵。MBR反應器處理能力為360m3/d，箱體尺寸為5.0m×4.0m×4.0m，有效水深3.5m，采用不銹鋼組合式水箱。

　　3.4紫外線(xiàn)消毒器

　　紫外線(xiàn)消毒是利用波長(cháng)范圍是200nm～275nm的紫外線(xiàn)照射，使水中的各種細菌、病毒、寄生蟲(chóng)、水藻以及其他病原體受到一定劑量的紫外線(xiàn)輻射后，其細胞組織中的DNA結構受到破壞而失去活性，從而殺滅水中的細菌、病毒以及其他致病體，達到消毒殺菌和凈化的目的，紫外線(xiàn)殺菌速度快，效果好，不產(chǎn)生任何二次污染。經(jīng)過(guò)多方面比較，本工程采用紫外線(xiàn)消毒，采用紫外線(xiàn)消毒儀一臺，照射強度為25uw/cm2～30uw/cm2，照射時(shí)間為10s。

　　4電器控制

　　動(dòng)力線(xiàn)由院區配電房引入，用電纜供至污水處理站控制間的控制柜內，并作重復接地，接地電阻符合標準要求。整個(gè)系統設有失壓保護，避免停電后突然來(lái)電時(shí)電動(dòng)機的自啟動(dòng)，并設置有發(fā)生意外時(shí)的急停開(kāi)關(guān)及異常情況下的故障報警。站內供電采用放射狀引入各用電設備點(diǎn)，以提高供電的可靠性，同時(shí)各設備用電均單管單線(xiàn)，信號線(xiàn)路與供配電線(xiàn)路完全獨立，有效避免了電路之間的干擾，保證了各污水處理設備的正常、穩定、可靠的運行；同時(shí)為將來(lái)設備電路的檢修和維護提供方便，可根據情況逐個(gè)檢查，而不影響污水處理站其它設備的運行，有效保障污水處理效果。室外線(xiàn)路均采用國內知名企業(yè)的名牌電纜，以確保供電安全以及設備的運行要求。有效、穩定、安全、可靠的控制系統，對于整個(gè)污水處理站的正常運行起著(zhù)至關(guān)重要的作用，直接關(guān)系到污水處理的效果。

　　本污水處理站電氣控制系統所用主要元器件均采用進(jìn)口設備。系統控制箱上安裝觸摸顯示屏，全中文菜單，可顯示完整的系統流程及設備工作狀態(tài)，實(shí)現對系統設備的監視、操作與控制和報警，與控制箱面板上的`按鈕同時(shí)可以對設備進(jìn)行操控，形成系統運行“雙保險”，確保其正常、可靠運行。根據工藝要求，污水提升泵的啟停為全自動(dòng)運行，均設有自動(dòng)/手動(dòng)控制。當選擇自動(dòng)控制時(shí)，整個(gè)處理過(guò)程由PLC根據液位高低及時(shí)間程序進(jìn)行控制，當選擇手動(dòng)控制時(shí)，各個(gè)設備根據需要進(jìn)行人為控制。

　�。�1）整個(gè)處理系統運行大部分由PLC自動(dòng)控制來(lái)完成。

　�。�2）提升泵的開(kāi)停由水位進(jìn)行控制，中水位開(kāi)泵，低水位停泵。

　�。�3）風(fēng)機采用自動(dòng)控制，一天切換一次。

　�。�4）各類(lèi)電氣設備均設電路短路、過(guò)載保護裝置，以確保電器設備安全運行。

　�。�5）各動(dòng)力設備啟動(dòng)均采用直接啟動(dòng)。

　�。�6）自控及電器設備關(guān)鍵部件選用進(jìn)口產(chǎn)品。

　　5運行效果

　　該工程已通過(guò)環(huán)保部門(mén)的驗收。

　　6工藝特點(diǎn)及經(jīng)濟分析

　　6.1工藝特點(diǎn)

　�。�1）消毒效果好。傳統處理工藝由于出水懸浮物濃度高，細菌與病毒可以附著(zhù)或包裹在懸浮絮體中而不易被消毒劑殺滅，MBR工藝中膜組件采用中空纖維膜，屬于微濾膜的范圍，利用膜分離作用能有效攔截污水中的細菌，減少后續消毒藥劑量；同時(shí)由于MBR出水懸浮物濃度非常低，細菌與病毒失去屏障，更易于被殺滅。

　�。�2）出水水質(zhì)穩定。膜生物反應器是膜技術(shù)與傳統的活性污泥生化處理技術(shù)相結合而成的一種新的污水處理工藝，以膜分離過(guò)程取代傳統工藝中的重力沉降過(guò)程，解決了傳統工藝因固體顆粒的沉降性不好而使活性微生物流失，最終造成系統失效，不能保證出水水質(zhì)穩定的弊端，污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間完全分離。膜生物反應器對于來(lái)水水質(zhì)的變化和運行情況的變化均有很強的適應性，最終能很好的完成固液分離過(guò)程，保證出水水質(zhì)的穩定。

　�。�3）高處理能力。超濾膜截留了絕大部分微生物，使得反應器中微生物種類(lèi)和總量都非常豐富，反應器中維持高M(jìn)LSS，低F/M，能使有機物深度氧化，減少剩余污泥的排放。反應器能夠同時(shí)進(jìn)行硝化與反硝化作用，成功地除氮，污泥保留時(shí)間相當長(cháng)，從而完全保留體系中緩慢生長(cháng)的硝化細菌。

　�。�4）工藝流程簡(jiǎn)單。傳統工藝包括物化、生物+物化、生物+生物+物化、活性炭深度處理等幾種類(lèi)型，而膜生物反應器與物化法相比，可以節省物化法昂貴的藥費、電費；將它與傳統生物處理相比，可將生物處理流程中的曝氣池、二沉池和污泥濃縮池等煩瑣的單元集MBR池與一體，然后將膜浸沒(méi)到MBR池中，生化過(guò)濾后出水，工藝簡(jiǎn)單易于管理。

　�。�5）節省占地。由于工藝流程簡(jiǎn)單，處理單元少，水力停留時(shí)間小于傳統活性污泥法，所以池容小，結構緊湊。與傳統處理中采用的活性污泥法或接觸氧化法相比，占地是傳統水處理的1/4～1/2。

　�。�6）易于實(shí)現全自動(dòng)控制。整機能夠實(shí)現自動(dòng)間歇運行，系統泵閥自動(dòng)遵照程序啟停，設有水位自動(dòng)控制、膜污染控制、故障報警等控制面板，集中模塊化，便于觀(guān)察。

　�。�7）低投資、低運行。由于設備少工藝簡(jiǎn)單，所以一次性建設成本和長(cháng)期運行費用都要低于傳統污水處理設施，并且省去絮凝等昂貴的藥費。

　　6.2經(jīng)濟分析

　　MBR系統的裝機總容量約為35.5kW，運行功率為21.6kW，運行電耗為1.39(kWh)/m3[電費按0.85元/(kWh)計]，運行費用約為1.18元/m3。

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