MBR 膜處理技術在污水處理廠的應用研究

胡 鵬

（國能榆林化工有限公司，陜西 榆林 719000）

為了使各地的污水處理需求得到滿足，相關污水處理廠需要合理采用先進的處理工藝，以此來有效提高污水處理質量，確保出水能夠滿足相關排放標準。MBR 膜處理技術是一種新型的處理工藝，將其在污水處理廠中加以應用，可以有效保證污水處理效果。

對此，相關工作人員需要對MBR 膜處理技術加大研究力度，明確具體的技術應用要點，使該項技術能夠在污水處理廠中得到有效推廣與應用，提高我國的污水處理水平，使環境污染現狀得到改善，促進我國的可持續發展。

1 MBR 出水水質特征

在采用MBR 膜處理技術對生活污水處理時，需要確保出水無色無味，而且其渾濁度應小于0.52，BOD5要低于4mg/L，CAD 的濃度則需要小于14.8mg/L，陰離子則應小于11.8mg/L，氨氮濃度應為2.9mg/L。由此能夠看出，在采用此處理工藝后，污水當中的各類污染物生產效率相對較高，因此運用MBR 膜處理工藝可以制造出特別的可再生水。相關研究人員對MBR 工藝以及傳統的一級濁水加工展開分析，并充分關注了其產生水與加工后水中生物的具體數量與濃度，從而探究此工藝和一級活性污泥工藝對污水中微生物的實際消除效果。而活性污染微生物所制造的SNP 品種與數目，和微生物活動具有密切聯系。微生物活性需要受到許多因素帶來的影響，具體包括有毒物質、空間、環境、氣候，以及在反應器當中的停留時間等。通過采用MBR 工藝，可以有效提高微生物的消除率，并在出水后對其特別殺菌，以此來有效消除微生物。為了保證組件的膜通量良好，確保能夠連續出水，在實際應用此工藝時，應采用全自動化學洗、水洗以及線化學清洗系統。而針對二級活性污泥工藝展開分析，其對污水當中的微生物無法起到明顯的殺菌效果，因此需要在二級出水后進行相應的殺菌處理，以此來使微生物的殺毒效率得到有效提高，使污水中相關的病毒微生物數目得到減少[1]。

2 MBR 污水處理工程

在污水處理廠的運行過程當中應用MBR 膜處理技術，首先需要分析進水水質，具體如表1。為了使格柵出水當中的有機污染物得到深度去除，也為了使出水水質得到有效改善，在污水處理工程當中，需要建立MBR 生物反應池，其組成部分具體包括膜池、好氧池、缺氧池以及厭氧池。具體來說，此MBR 生物反應池一共包括兩座，需要和膜設備間有效合建。各座MBR 反應池可以具體劃分為24 組膜池，并由相應的獨立控制產水單元所組成。這樣一來，在檢修任意一組時，其他工作組仍可以維持正常運行。與此同時，各組獨立控制的產水單元，都設置了8 套膜組件，而且各套組件主要采用雙層膜架布置，其設計膜的面積能夠達到1600 平方米，這使膜通量得到了顯著提升。各個產水單元還安裝了一臺膜抽吸泵，可以有效抽吸出水，通過膜的高效截留作用將幾乎所有的細菌、膠體、懸浮物、藻類以及一些高分子有機物有效截留，確保出水水質能夠滿足具體的設計要求。

2.1 污水處理工程設計

2.1.1 工藝流程

污水處理廠的建設用地相對較小，但具有較高的出水要求，因此在設計污水處理工程時，需要采用MBR 膜生物反應工藝，以此來降低對周圍環境的影響，有效保證出水水質。在污水的預處理階段，需要采用固液分離方法，其組成部分具體包括粗細格柵、精細格柵以及旋流沉沙池，可以將污水當中的大顆粒污染物質以及砂礫有效去除。在工程施工期間，需要對粗格柵以及進水泵房合建，而細格柵則需要和旋流沉砂池合建，對相關的工程設施加以利用。在MBR出水階段，主要采用紫外線消毒的方式有效消毒。

2.1.2 工廠運行情況

結合污水處理廠工程的試運行數據展開分析，可以發現其出水水質可以滿足一級A 排放標準，而且MB R 膜處理工藝具有穩定的處理效果，出水水質也相對較好，相關數據詳見表2。

2.1.3 污泥處理工藝流程

為了使污泥產量得到減少，也為了使其運輸成本得到降低，需要采取濃縮脫水的方式來處置剩余污泥，以此來使污泥資源的利用率得到有效提升。在濃縮池當中，具體需要配置污泥濃縮池、配泥井、儲泥池，其中污泥濃縮池的直徑達到21 米，而池邊水的深度則為4.0 米，可以使污泥停留17.9 小時，而且在污泥濃縮后，其含水率大約為98%。儲泥池共包括兩池，其中單池尺寸可以達到10 米×10 米，水深則為4.0 米。此外在污泥處理期間，需要有效控制惡臭污染物。

2.2 生產構筑物工藝設計

2.2.1 細格柵、曝氣沉沙池以及致密格柵

首先，細格柵一共需要設置兩臺格柵，其空隙為4毫米，而水深則為0.9 米，通過時的速度達到0.9 米每秒，損失則為0.3 米。

其次，曝氣沉砂池需要設置沉沙池，其存儲時間在熱季為2.85 分鐘，水平速度則為0.25 米每秒。與此同時，還需要設置刮砂機。

最后，精細格柵一共需要安裝4 臺致密儀器，其漏洞為0.9毫米，水深則為0.9米，速度可以達到0.65米每秒，損失則為0.8 米。

2.2.2 MBR 生產區

對于MBR 生化池，需要合理運用當代制造工藝，而在后兩段需要在內部安裝容器，并有效供氧，其總容量可以達到29741 米，一共需要對三座生化池進行設置，而且每座還需要具體劃分為膜區、好氧區以及缺氧區三個部分。

2.2.3 消毒

膜過濾屬于一種殺菌方法，通過過濾膜的有效過濾，可以使細菌得到充分消除。

2.2.4 污泥脫水機

污水處理廠需要安裝4 臺離心脫水機，其中兩臺使用，另外兩臺為備用。在經過具體的脫水處理后，污泥的脫水效率能夠達到88%。

2.2.5 除臭設計

對于污水處理廠當中所安裝的除臭系統，其可以有效封閉容易產生有毒氣體的加工構造物池，并使用管道聚集系統，在生物除臭裝置當中聚集臭氣，通過微生物分離氧化臭氣成分，確保其無害，然后在廠區地面有效排放，以此來達到除臭目的[2]。

3 MBR 膜處理技術在污水處理廠中的應用對策

3.1 MBR 膜組器的選擇

對于地上和地下污水處理廠而言，在選型與設計MBR 膜組器時存在相應的差異。

首先，在選擇膜通量時，地上污水處理廠具有較大的水溫波動，特別對于我國北方城市而言，在冬季水溫相對較低，因此膜通量也會有所下降。在設計膜通量時，需要對溫度因素充分考慮。而對于地下污水處理廠，由于其在地下較深處，而且水廠周圍采用箱體包裹，因此能夠維持水溫恒定。在對膜通量進行設計時，對比地上污水處理廠應相對較高。

其次，在設計膜組器時，地上污水處理廠需要對膜的均勻性進行考慮，確保膜組器內部各片膜元件的產水量和污染情況能夠保持一致。而地下污水處理廠在設計膜組器時，不僅要對上述因素進行考慮，還需要對膜組器的外形尺寸加以減小。在實際設計過程當中，尤其需要注意地下污水處理廠的箱體結構，數據通常需要達到7～8 米，這樣可以確保在兩柱距間能夠放下更多膜組器。一般情況下，地上污水處理廠的膜組距寬度應為3.6 米，并在兩柱子間對兩列膜組器進行安置，同時還需要考慮管廊寬度，因此其柱距通常大于8 米。在實際設計過程當中，膜組器設計寬度相對較小，兩個柱子間的總寬度不超過8 米。

3.2 MBR 膜池管廊布置特點

一般情況下，在設計MBR 工藝時，需要在膜池上對管廊進行設計，其主要對膜吹掃空氣管以及產水管進行放置。地上類型的污水處理廠，在設計MBR 膜池時，不需要受到結構柱距所帶來的影響，因此其廊道只需要對產水管以及相鄰膜系列的吹掃空氣管等管道進行考慮即可，其管廊的寬度通常小于1.2 米，布局比較簡單與合理。而對于地下室的污水處理廠，其結構主要采用箱體式設計，需要在箱體內部對結構柱網進行布置。一般情況下，柱網之間的跨度通常為8 米。由于存在柱網，因此限制了管廊寬度，在設計過程當中需要有效組合相鄰的兩個膜，并對其采用同一管廊，其寬度通常為1.5 米。在此過程當中尤其要加深管廊深度，對管道采取雙層布局形式。

3.3 MBR 膜池回流形式和回流泵選擇

MBR 的污泥回流比一般為300%～500%，具有較大的回流量，而且揚程相對較低。地上污水處理廠可以對生物池與膜池進行合建，也可以采取分揀的形式，在選擇污泥回流泵時具有較高的靈活性。通常情況下，回流泵主要采用管道敷設的方式，在前端生物池好氧池中進入。而對于地下污水處理廠，其結構則主要采用箱體設計，屬于封閉區域，空間相對比較狹小，如果利用管道將其送到前端好氧池，除了需要針對管道增加相應的支撐防護，而且地下空間狹小還會影響到管道施工的焊接與運輸，增大了檢修和維護工作難度。所以，地下室的MBR 膜池，一般會和生物池進行合建，并采用渠道方式對其進出水方向加以調整。具體來說，在將進水引入后端以后，需要在膜池前端設置出水，并通過穿墻泵來有效實現污泥回流[3]。

4 膜的運行和維護

4.1 膜的運行流程

在分離池當中，其所組合的膜組件主要在膜分離區中放置，由于中空纖維膜通道可以對細菌進行有效阻截，因此需要在膜中間保存通盤，以此來有效消滅其他有機物、病毒以及顆粒，使出水水質得到有效保證。而為了使膜組件的膜通量得到保證，確保連續出水，污水處理廠需要對全自動化學洗等方式進行采用，具體包括線化學清洗以及水洗等。通過安裝自動程序可以有效收集與總結相關信息，并對其集中加工，自動調節與控制系統當中的工藝使用。

4.2 膜維護的一般要求

相關污水處理廠需要將測量儀器以及在線監控等，在膜組件出口位置進行設置，一旦發現其濃度與出水成分不符合相關標準和要求，需要及時暫停處理。在實際生產過程當中，相關工作人員需要對膜組現狀及時展開分析，并做好膜組的維護工作，以此來有效發揮出膜組件的重要功能與作用。

5 結語

綜上所述，在污水處理廠的實際生產運行過程當中，通過對MBR 膜處理技術進行應用，可以有效提高污水處理效果。隨著我國科學技術的快速發展，MBR膜處理工藝也在不斷完善和成熟當中，這為其在污水處理廠中的應用創造了良好的條件。對此，相關工作人員需要對此處理工藝加大研究力度，明確膜處理技術的實際應用要點，以此來完善污水處理流程，使出水水質得到保證，提高我國的污水處理水平。