華東某地埋式污水處理廠MBR工藝設計經驗

張繼昌 奚浩 喻卓爾

摘 要：我國華東地區某地埋式污水處理廠主要處理工藝采用A2/O+MBR工藝。污水處理廠各構筑物采用全地埋式組團布置，集成于地下箱體中。全地埋式污水處理廠其集成度高、空間緊湊，而MBR工藝在日后運行及管理過程中清洗頻率高，維護次數多，故在MBR工藝設計過程中需考慮到諸多問題。本文對該地埋式污水廠中MBR工藝設計進行了介紹，包括膜組器的特點及布置形式、設計要點、膜清洗方式等。

關鍵詞：地埋式污水處理廠；MBR；化學清洗

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.211

1 污水廠簡介

我國華東地區某地埋式污水處理廠遠期設計規模為15萬m3/d，土建按遠期一次建成，近期設備安裝規模8萬m3/d。污水進水水質主要為生活污水，出水標準為一級A，主要處理工藝采用A2/O+MBR工藝。整個污水廠共設置地下兩層：其中負二層主要布置工藝處理構筑物，主要包含進水調節池及提升泵房、格柵及曝氣沉砂池、A2/O生化池、MBR膜池及設備間以及出水紫外間等；負一層除考慮各構筑物的檢修平臺外，主要布置污泥脫水機房、鼓風機房、配電間以及除臭裝置等輔助性設施。MBR膜池及設備間為整個污水廠的設計重點及難點。

2 MBR工藝原理及特點

膜生物反應器（MBR）是一種由生物處理單元與膜分離單元相結合的新型污水處理技術。它與傳統的活性污泥法不同，固液分離不采用沉淀方式，而是使用膜分離技術取代傳統的沉淀及過濾單元，水力停留時間（HRT）和污泥齡（SRT）完全分離，具有高效的固液分離性能。此外，膜生物反應器利用膜的特性，活性污泥可被截留在池內而不隨出水流失，故在生化池內活性污泥濃度可高達 5000～12000 mg/L，促使污染物分解徹底。因此，MBR工藝出水水質好、穩定，出水濁度低，懸浮物接近零，并可截留糞大腸菌等生物性污染物。采用 MBR工藝的污水處理廠，出水不僅能完全滿足一級 A 排放標準，還能在一級A排放標準的基礎上實現 COD、NH3-N、TP的減排率提高 50%以上，達到再生水標準，進行再生回用。

由于膜的高精度分離作用，使得 MBR 工藝具有許多傳統生化處理工藝所不具備的優點：（1）出水水質好、穩定、安全；（2）占地面積小；（3）剩余污泥較傳統生活污泥少；（4）集成度高，MBR膜組器模塊化設計，擴容靈活；（5）自動化程度高、管理方便。基于上述原因，MBR 工藝非常適合集成度高、空間緊湊的地埋式污水處理廠，但MBR工藝在日后運行及管理過程中清洗頻率高，維護次數多，故在MBR工藝設計過程中需考慮到諸多問題。

3 MBR池設計要點

（1）MBR工藝對預處理要求較高，一般應采用三道格柵，同時須有曝氣沉砂池。第一道粗格柵，柵條間隙15～20 mm；第二道細格柵，柵條間隙或網板孔徑3～5mm；第三道超細格柵或膜格柵，柵條間隙或網板孔徑0.5～1.0 mm。格柵將大的雜物去除掉，以保護膜組件免受損害；曝氣沉砂池避免硬質顆粒物進入膜池對膜組件造成損害。如進水中含油量較高，須增加除油裝置，避免由此造成的膜污染；如進水中鐵、錳等含量較高，宜增加絮凝沉淀池。（2）過濾膜通量：膜通量不宜過高，過高的運行通量會加快膜污染進程，縮短膜組件實際使用壽命。（3）曝氣強度：對普通的生活污水或市政污水，建議曝氣強度選擇80～100 Nm3/（m2·h）。曝氣強度是指單位膜組器截面投影面積上的曝氣量。曝氣強度過小，膜組件易污染；曝氣強度過大則可能縮短膜組件的實際使用壽命。曝氣強度與膜池中MLSS有直接關系，MLSS越高，應選用越大的曝氣強度。（4）活性污泥：固體懸浮物濃度MLSS設計值宜為5000～10000 mg/L。（5）跨膜壓差（泵停時壓力-泵運行時壓力）：0～35 KPa，接近或達到35 KPa時建議進行恢復性清洗。（6）過濾/停止時間：過濾 7 min/停止 1 min，過濾周期為8 min。（7）污泥負荷：設計范圍宜為0.05～0.15（kg·BOD）/（kg·MLSS·d）（受原水組成等條件的影響）。（8）pH 值：膜池中混合液 pH 值范圍為 6～9。（9）水溫：膜池運行水溫宜為 15～35℃。

4 化學清洗系統

為了確保膜組器長期的穩定運轉，在運行過程中需進行在線和離線化學清洗。

（1）在線化學清洗。在線化學清洗系統包括藥液存儲、輸送、混合裝置、定量投加裝置、管道混合裝置以及控制系統等。進行全自動在線清洗時，需將藥液和稀釋水按一定的比例混合均勻，調整到適當濃度后，從出水管路的反方向注入MBR膜組器。在線化學清洗周期約為一周一次。

（2）離線化學清洗。離線化學清洗，即MBR膜池外浸漬清洗，是指將MBR膜組器從膜池廊道取出，沖洗掉表面污泥及雜物等后，在裝有規定濃度藥液的堿洗池（一般為NaClO）或酸洗池（一般為草酸）內浸泡一定時間，去除膜表面附著到的有機物等污染物，恢復跨膜壓差的方法。當在線化學清洗無法恢復膜功能時，需要進行離線化學清洗，因此設計上需要考慮堿洗池、酸洗池、膜組器起吊設備和檢修平臺等。

5 結論

由于地埋式污水處理廠空間的限制，采用新型的MBR工藝在占地面積、集成度以及運行管理方面具有較大的優勢。在地埋式污水處理廠中為方便日后的運行管理，膜池的布置形式、膜組件的清洗方式、膜組器的吊裝等顯得尤為重要，在設計過程中應著重考慮。

參考文獻：

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