MBR用于污水處理工程設(shè)計(jì)

曾昭偉

摘 要：隨著城市化建設(shè)的不斷深入，城鎮(zhèn)建設(shè)和工業(yè)發(fā)展使水環(huán)境持續(xù)惡化，許多污水沒有按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定處理，就被直接排放，或者處理水平不達(dá)標(biāo)，排放的污水中仍有大量污染物，加劇了城市水環(huán)境的惡化。MBR是一種高效污水處理裝置，能夠有效降解污水中的污染物，并將污染物截留，使污水經(jīng)過處理后，可以達(dá)到污水處理標(biāo)準(zhǔn)。本文將對(duì)MBR用于污水處理工程的主要設(shè)計(jì)方法進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：MBR；污水處理；工程；設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.038

0 前言

MBR即膜生物反應(yīng)器，將生物技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合，在污水處理中的應(yīng)用效果較好，能夠高效完成污水中污染物的降解工作，并對(duì)污染物進(jìn)行截留，從而保證經(jīng)處理后排出的水體具有較高水質(zhì)，有效降低污水排放給水資源環(huán)境帶來的影響。水環(huán)境持續(xù)惡化的現(xiàn)狀已經(jīng)使水資源供應(yīng)達(dá)到了一個(gè)非常緊張的狀態(tài)，必須提高對(duì)污水排放治理的重視，積極應(yīng)用新的技術(shù)手段，不斷提高污水處理水平。MBR在污水處理中的應(yīng)用將促使污水處理從達(dá)標(biāo)向水質(zhì)再生的更高目標(biāo)發(fā)展。膜工業(yè)的發(fā)展為MBR的大范圍推廣提供了可能，應(yīng)用MBR進(jìn)行污水排放處理，首先要做好工程設(shè)計(jì)工作，本文將對(duì)MBR污水處理工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探討。

1 MBR的作用原理

在MBR污水處理系統(tǒng)中，經(jīng)過預(yù)處理的污水首先進(jìn)入生化池。曝氣狀態(tài)下，大量微生物、磷細(xì)菌、硝化菌群開始降解或吸附水中污染物質(zhì)，包括氨氮、碳、磷等，實(shí)現(xiàn)污水的凈化處理。進(jìn)過生化池的處理后，將混合液導(dǎo)入MBR池，對(duì)混合液進(jìn)行膜分離處理，主要是將含泥污水的泥分離出去，進(jìn)行過濾。在MBR膜池中放置著膜組件系統(tǒng)，以及配套的污水處理系統(tǒng)，包括出水、反洗、清洗、吹掃等功能系統(tǒng)。經(jīng)過膜區(qū)時(shí)，污泥會(huì)被攔截下來，并通過污泥泵排除，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)污泥濃度和污泥齡的控制[1]。

2 MBR污水處理工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 膜堆的設(shè)計(jì)

膜堆的設(shè)計(jì)是MBR污水處理工程的設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一，設(shè)計(jì)效果對(duì)整個(gè)MBR系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)由重要影響，直接決定著MBR系統(tǒng)能否發(fā)揮出預(yù)期的作用價(jià)值。在膜堆設(shè)計(jì)中，有一個(gè)特別重要的技術(shù)參數(shù)，即膜通量。膜通量的設(shè)計(jì)通常決定了膜池的面積，也決定著MBR工程的投資。在污水處理能力一定的情況下，膜通量越大，膜面積越小，所需要的膜組件也就越少，相應(yīng)的膜池占地面積也可以得到有效降低，從而節(jié)省投資成本。但是，膜通量如果過大，會(huì)降低膜系統(tǒng)的運(yùn)行周期，增加膜組件的清理次數(shù)，提高維護(hù)費(fèi)用。因此，應(yīng)對(duì)實(shí)際污水處理工程的水質(zhì)情況、系統(tǒng)占地面積、投資水平等綜合考慮，使其在滿足工程需要的同時(shí)盡可能的降低成本[2]。

2.2 膜堆的空間布置

膜堆的空間布置主要分為平面布置和斷面布置。其平面布局的位置應(yīng)盡量貼近曝氣槽中央，并保證前后左右由足夠的空間，留出的空間應(yīng)在膜組件尺寸的30%以上。如果是采用多個(gè)單元的情況，每個(gè)單元之間的距離都應(yīng)符合上述要求。在斷面布置上，應(yīng)以運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的最低水位為準(zhǔn)，且膜組件上部距離最低水位面的距離至少在300mm以上，膜組件下部與曝氣管的距離至少在180mm以上，曝氣管與曝氣池地面的距離應(yīng)在150～250mm范圍內(nèi)[3]。

2.3 反應(yīng)池設(shè)計(jì)

在進(jìn)行MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將膜池與好氧池分開，避免與廢水發(fā)生短路，同時(shí)也能夠?yàn)榛瘜W(xué)清洗提供方便。分置式膜池的主要功能是放置膜堆，通過抽吸泵使水透過膜進(jìn)行出水。所以不需要考慮好氧池設(shè)計(jì)中的水力停留時(shí)間、污泥齡等問題。

2.4 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

曝氣系統(tǒng)在MBR系統(tǒng)中也占有重要地位，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮系統(tǒng)的各方面需要。曝氣系統(tǒng)的主要功能是對(duì)膜絲進(jìn)行氣擦洗，避免污泥絮體在膜絲表面吸附。在一體式膜反映池中，曝氣系統(tǒng)還具有為微生物提供氧氣的作用。曝氣產(chǎn)生于膜下部，通過向上的氣流對(duì)膜進(jìn)行清洗，但應(yīng)控制好曝氣量，如果曝氣量過高，會(huì)沿膜面形成切向流動(dòng)，剪切污泥絮體，加劇膜污染[4]。

2.5 CEB系統(tǒng)設(shè)計(jì)

MBR系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，膜通量隨時(shí)間的增加而緩慢下降，需要采取化學(xué)清洗措施解決這一問題。化學(xué)清洗的目的是清理膜孔內(nèi)吸附的污染物，從而恢復(fù)膜通量，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。一般采用次氯酸鈉和檸檬酸試劑，次氯酸鈉的作用主要是去除無機(jī)雜質(zhì)，防止結(jié)垢生物污染。檸檬酸的主要作用是緩解膠體凝聚和結(jié)垢產(chǎn)生，需要將兩者配合使用。

2.6 泵的選擇與應(yīng)用

MBR系統(tǒng)中使用的泵設(shè)備主要包括抽吸泵、清洗泵、污泥回流泵和加藥泵，應(yīng)根據(jù)具體的工藝流程和排水要求，選擇合適的泵設(shè)備，從流量、揚(yáng)程和管理布置三方面進(jìn)行綜合考慮。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，MBR在污水處理中的應(yīng)用將使污水處理從達(dá)標(biāo)向水質(zhì)再生的更高目標(biāo)進(jìn)發(fā)，提高污水處理效果，降低污水排放給水資源帶來的影響。MBR污水處理工程的設(shè)計(jì)是MBR應(yīng)用的首要任務(wù)，應(yīng)對(duì)MBR系統(tǒng)的各個(gè)組成系統(tǒng)進(jìn)行全面、細(xì)致的設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)的合理性，從而滿足實(shí)際污水處理工程的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉緒為，尤穎，王利劍，林蔓，殷冠華.MBR工藝應(yīng)用于全地下污水處理廠的設(shè)計(jì)特點(diǎn)[J].中國(guó)給水排水，2015（02）：62-65.

[2]沈旭豐，張建軍，和磊磊.污水處理工程MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)及應(yīng)用[J].環(huán)境工程，2014（S1）：333-336.

[3]蔣嵐嵐，胡邦，張萬里，李大成，梁汀.城鎮(zhèn)污水處理工程MBR工藝生化系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)給水排水，2013（02）：25-29.

[4]蔣嵐嵐，張萬里，胡邦，程文.城鎮(zhèn)污水處理工程MBR工藝膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)給水排水，2011（20）：55-60.