關(guān)于膜生物反應(yīng)器與污水處理論文

　　1工程概況

　　為滿足陜西省森林工業(yè)職工醫(yī)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(shè)施數(shù)量，可使運(yùn)行成本降低，故障點(diǎn)減少，節(jié)省占地面積。建設(shè)一座處理量為360m3/d的污水處理站。進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

　　2工藝流程

　　醫(yī)院污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置格柵，用以攔截污水中的大塊漂浮物，有效減輕處理負(fù)荷，為系統(tǒng)的長(zhǎng)期正常運(yùn)行提供保證。污水經(jīng)調(diào)節(jié)池提升泵提升至MBR反應(yīng)器，MBR反應(yīng)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(nèi)腔的抽吸負(fù)壓使污水中的污染物去除。出水經(jīng)紫外線消毒后達(dá)標(biāo)排放。

　　3工藝介紹

　　3.1格柵

　　設(shè)備格柵1臺(tái)，用于攔截較大塊的漂浮物，以保證后續(xù)設(shè)備的正常運(yùn)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(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)

　　調(diào)節(jié)池1座，用于調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，全地下鋼砼結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置提升泵2臺(tái)，1用1備，通過(guò)液位開關(guān)控制提升泵的啟停。水泵技術(shù)參數(shù)：流量：15m3/h，揚(yáng)程：22m，功率2.2kW。水池內(nèi)設(shè)置液位開關(guān)。

　　3.3MBR膜生物反應(yīng)器

　　污水由調(diào)節(jié)池提升泵打入MBR反應(yīng)器，MBR內(nèi)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(nèi)腔的抽吸負(fù)壓來(lái)運(yùn)行。膜組件的材質(zhì)為聚偏氟乙烯（PVDF），公稱孔徑為0.2μm，是懸浮固體、膠體等有效屏障；中空纖維膜絲較細(xì)，有較好的柔韌性，能保持較長(zhǎng)的壽命，即使有膜絲破損的現(xiàn)象發(fā)生，由于膜絲內(nèi)徑僅為270μm，可被污泥迅速阻住，對(duì)處理水質(zhì)完全沒(méi)有影響。

　　在污水處理站內(nèi)設(shè)置兩個(gè)清洗槽，定期對(duì)膜組件清洗保養(yǎng)。本工程采用鼓風(fēng)機(jī)曝氣，除提供微生物生長(zhǎng)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(wěn)定，設(shè)計(jì)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(jī)HC-801S3臺(tái)，2用1備，參數(shù)：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(zhuǎn)子流量計(jì)，以便于觀察水量和膜組件堵塞情況。MBR內(nèi)設(shè)置浮球液位器2套，高水位開泵，低水位停泵。MBR反應(yīng)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紫外線消毒器

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

　　4電器控制

　　動(dòng)力線由院區(qū)配電房引入，用電纜供至污水處理站控制間的控制柜內(nèi)，并作重復(fù)接地，接地電阻符合標(biāo)準(zhǔn)要求。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)有失壓保護(hù)，避免停電后突然來(lái)電時(shí)電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)，并設(shè)置有發(fā)生意外時(shí)的急停開關(guān)及異常情況下的故障報(bào)警。站內(nèi)供電采用放射狀引入各用電設(shè)備點(diǎn)，以提高供電的可靠性，同時(shí)各設(shè)備用電均單管單線，信號(hào)線路與供配電線路完全獨(dú)立，有效避免了電路之間的干擾，保證了各污水處理設(shè)備的正常、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行；同時(shí)為將來(lái)設(shè)備電路的檢修和維護(hù)提供方便，可根據(jù)情況逐個(gè)檢查，而不影響污水處理站其它設(shè)備的運(yùn)行，有效保障污水處理效果。室外線路均采用國(guó)內(nèi)知名企業(yè)的名牌電纜，以確保供電安全以及設(shè)備的運(yùn)行要求。有效、穩(wěn)定、安全、可靠的控制系統(tǒng)，對(duì)于整個(gè)污水處理站的正常運(yùn)行起著至關(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(tǒng)所用主要元器件均采用進(jìn)口設(shè)備。系統(tǒng)控制箱上安裝觸摸顯示屏，全中文菜單，可顯示完整的系統(tǒng)流程及設(shè)備工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)視、操作與控制和報(bào)警，與控制箱面板上的`按鈕同時(shí)可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行操控，形成系統(tǒng)運(yùn)行“雙保險(xiǎn)”，確保其正常、可靠運(yùn)行。根據(jù)工藝要求，污水提升泵的啟停為全自動(dòng)運(yùn)行，均設(shè)有自動(dòng)/手動(dòng)控制。當(dāng)選擇自動(dòng)控制時(shí)，整個(gè)處理過(guò)程由PLC根據(jù)液位高低及時(shí)間程序進(jìn)行控制，當(dāng)選擇手動(dòng)控制時(shí)，各個(gè)設(shè)備根據(jù)需要進(jìn)行人為控制。

　　（1）整個(gè)處理系統(tǒng)運(yùn)行大部分由PLC自動(dòng)控制來(lái)完成。

　　（2）提升泵的開停由水位進(jìn)行控制，中水位開泵，低水位停泵。

　　（3）風(fēng)機(jī)采用自動(dòng)控制，一天切換一次。

　　（4）各類電氣設(shè)備均設(shè)電路短路、過(guò)載保護(hù)裝置，以確保電器設(shè)備安全運(yùn)行。

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

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

　　5運(yùn)行效果

　　該工程已通過(guò)環(huán)保部門的驗(yàn)收。

　　6工藝特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)分析

　　6.1工藝特點(diǎn)

　　（1）消毒效果好。傳統(tǒng)處理工藝由于出水懸浮物濃度高，細(xì)菌與病毒可以附著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(xì)菌，減少后續(xù)消毒藥劑量；同時(shí)由于MBR出水懸浮物濃度非常低，細(xì)菌與病毒失去屏障，更易于被殺滅。

　　（2）出水水質(zhì)穩(wěn)定。膜生物反應(yīng)器是膜技術(shù)與傳統(tǒng)的活性污泥生化處理技術(shù)相結(jié)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(tǒng)工藝中的重力沉降過(guò)程，解決了傳統(tǒng)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(tǒng)失效，不能保證出水水質(zhì)穩(wěn)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(yīng)器對(duì)于來(lái)水水質(zhì)的變化和運(yùn)行情況的變化均有很強(qiáng)的適應(yīng)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(wěn)定。

　　（3）高處理能力。超濾膜截留了絕大部分微生物，使得反應(yīng)器中微生物種類和總量都非常豐富，反應(yīng)器中維持高M(jìn)LSS，低F/M，能使有機(jī)物深度氧化，減少剩余污泥的排放。反應(yīng)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(dāng)長(zhǎng)，從而完全保留體系中緩慢生長(zhǎng)的硝化細(xì)菌。

　　（4）工藝流程簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)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型，而膜生物反應(yīng)器與物化法相比，可以節(jié)省物化法昂貴的藥費(fèi)、電費(fèi)；將它與傳統(tǒng)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(jié)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(tǒng)活性污泥法，所以池容小，結(jié)構(gòu)緊湊。與傳統(tǒng)處理中采用的活性污泥法或接觸氧化法相比，占地是傳統(tǒng)水處理的1/4～1/2。

　　（6）易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制。整機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)間歇運(yùn)行，系統(tǒng)泵閥自動(dòng)遵照程序啟停，設(shè)有水位自動(dòng)控制、膜污染控制、故障報(bào)警等控制面板，集中模塊化，便于觀察。

　　（7）低投資、低運(yùn)行。由于設(shè)備少工藝簡(jiǎn)單，所以一次性建設(shè)成本和長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用都要低于傳統(tǒng)污水處理設(shè)施，并且省去絮凝等昂貴的藥費(fèi)。

　　6.2經(jīng)濟(jì)分析

　　MBR系統(tǒng)的裝機(jī)總?cè)萘考s為35.5kW，運(yùn)行功率為21.6kW，運(yùn)行電耗為1.39(kWh)/m3[電費(fèi)按0.85元/(kWh)計(jì)]，運(yùn)行費(fèi)用約為1.18元/m3。

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