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《給水排水雜志》2014年第六期

1膜系統(tǒng)設計

在膜生物反應器中，由中空纖維膜組成的膜組件浸放在好氧曝氣區(qū)中，由于中空纖維膜0．02μm的孔徑可以完全阻止細菌的通過，所以將菌膠團和游離細菌全部留在曝氣池中，只將過濾出水匯入集水管中排出，從而達到泥水分離，免除了二沉池，各種懸浮顆粒、細菌、藻類、濁度和COD及有機物均可得到有效去除，保證了出水懸浮物接近零的優(yōu)良水質(zhì)。膜池分為4格（見圖2），設計平均流量90m3／h，尺寸為長12．2m×寬2．8m×高4．5m，高峰期停留時間1．5h。立升PVDF超濾膜經(jīng)過特殊的親水化處理，膜絲具有永久的親水性能，可以在較低的跨膜壓力下得到較高的水通量。通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝和配方，生產(chǎn)的PVDF中空纖維膜孔隙率高，分布均勻，為膜絲的通量提供了可靠的保障。立升mbr膜元件具有獨特的防斷絲保護結(jié)構(gòu)，可以有效防止斷絲，提高膜組件的使用壽命，膜元件的上下兩端各配置一條集水管，當膜纖維內(nèi)形成真空時，水滲透到膜纖維中，分別在膜纖維兩端的集水管內(nèi)匯集并輸出膜元件外。這種結(jié)構(gòu)能使膜纖維的利用率提高，過濾效率優(yōu)于只有一端出水的膜元件。集成化的膜箱組裝密度高、占地面積小，利用支架做產(chǎn)水管和曝氣輸送管，膜箱結(jié)構(gòu)緊湊，曝氣效率高，沖洗效果好，污泥附著量少。選用膜的技術參數(shù)為：膜材料：聚偏氟乙烯；膜孔徑：0．02μm；膜面積：12．5m2；孔隙率：40％～50％；穩(wěn)定狀態(tài)時產(chǎn)水量：16L／（h•m2）。本工程使用的的膜元件及膜架如圖3所示。

2運行狀況

該項目自2006年11月投入使用以來，已經(jīng)正常運行7年有余，各項指標較為穩(wěn)定并優(yōu)于設計指標。運行方式：連續(xù)曝氣，間歇出水（9min過濾、1min水反洗）；設計通量：16L／（m2•h）；實際平均運行通量：15．2L／（m2•h）（由于原水水量有限）；膜池MLSS：7000～9000mg／L；曝氣強度：0．25m3／h；NaClO維護清洗：1周1次，濃度500mg／L～1000mg／L；操作方式：反洗進藥，浸泡時間不少于30min；膜池排泥：每天1次，每次10min；化學清洗：6～8個月／次，3000mg／L的NaClO溶液浸泡16h膜系統(tǒng)出水水質(zhì)以及進出水效果分別見表2和圖4。由以上實測數(shù)據(jù)看出，膜系統(tǒng)實際出水水質(zhì)明顯優(yōu)于設計水質(zhì)指標，特別是SS的去除效果優(yōu)良且穩(wěn)定。即使在原水有明顯波動或外界因素影響的情況下，膜系統(tǒng)出水依然能保證較高水平。通過COD和氨氮出水指標，也可以看出MBR有很強的有機物的去除功能。另外，其他測定指標表明，膜出水水質(zhì)可滿足《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB／T18920—2002）標準，該項目通過了當?shù)丨h(huán)保部門的驗收。

3膜組件性能評估

2007～2011年膜系統(tǒng)產(chǎn)水量變化如圖5所示。以上是膜系統(tǒng)連續(xù)運行近5年的處理能力，可以看出系統(tǒng)處理能力始終維持在280～300m3／h，7d進行1次次氯酸鈉清洗，6～8個月進行一次化學清洗，膜的通量能得到良好恢復，遠超過系統(tǒng)設計的期望水平。膜系統(tǒng)運行3年后膜的表觀性狀如圖6所示。在跟蹤調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，膜系統(tǒng)運行4年后，觀察膜表面情況，發(fā)現(xiàn)膜絲表面無明顯積泥、斷絲情況，膜性能依然良好。針對圖6膜情形評估至少可以再使用3年。

4運行成本分析

本工程的運行費用主要包括電費、藥劑費、人員工資、污泥處置費和折舊費。污水處理設備按全年運行，即每年運行365d。本工程總耗電量0．85kW•h／m3，電費按0．6元／（kW•h）計算，則運轉(zhuǎn)所需電費為0．51元／m3。膜清洗藥劑費、污泥加藥費折算后單方水藥劑費為0．035元／m3。運行管理定員8人，每人每月1800元，折合單方產(chǎn)水人工費0．06元／m3。污泥處置費折合成單方水成本0．015元／m3。膜外設備按20年等值折舊，構(gòu)筑物按50年等值折舊，膜片按8年折舊，折舊費為0．65元／m3。綜上處理成本為1．27元／m3。在該集團下屬的工業(yè)生產(chǎn)用水水價為2．63元／m3，超過用水指標的部分還要加倍收取費用，可見，MBR用于處理廢水回用具有極大的優(yōu)勢，節(jié)省水資源的同時又可帶來較大的經(jīng)濟效益。

5結(jié)語

MBR工藝用于處理屠宰廢水，出水水質(zhì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，出水可達到回用水水質(zhì)標準，實現(xiàn)污水再利用。本工程膜系統(tǒng)采用的膜組件經(jīng)過5～6年的穩(wěn)定運行，產(chǎn)水量基本維持穩(wěn)定，日常的維護清洗及化學清洗對膜恢復效果良好，未發(fā)現(xiàn)明顯斷絲、積泥等現(xiàn)象。該工程MBR工藝能耗與傳統(tǒng)工藝相差不多，考慮到污水回用效益，在經(jīng)濟上是劃算的，同時隨著膜質(zhì)量和膜成本的逐漸降低，MBR的投資和運行費用也會逐步降低。

作者：陳清白新征于玉彬單位：蘇州立升凈水科技有限公司