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设计案例污水处理厂MBR膜系统改造和运行管理

乐虎电子游戏官网 2020-06-15 85人浏览

第1部分项目背景

污水处理厂的设计处理规模为100,000 m3 / d,主要工艺为AAO + MBR,尾水达到《污染物排放标准》 A级。城市污水处理厂污水排放标准(GB 18919-2002)。 MBR膜系统自2013年以来一直在运行,并使用孔径为0.1μm的浸入式聚偏二氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜组件。由于膜已达到设计寿命,膜通量会正常衰减,某些膜丝会发生断裂和脱落,膜通量下降,生产能力下降,膜系统的生产能力不足,不能保证污水处理厂的日产量为10万吨。能力。另外,随着城市的进一步发展,以及环境保护检查员和黑臭水体的处理,对周围污水处理的需求也增加了。因此,为了满足生产需求和社会需求,迫切需要改造MBR膜系统以增加其产量。该改造项目的目标是规模为50,000吨/天的单组膜系统和配套设备

第二部分污水处理厂概述

2.1工艺流程

该厂废水处理的工艺流程如图1所示。初级处理采用粗格栅,细格栅,曝气沉砂池,膜格栅,主要处理管网进水中的生活垃圾和无机物,以保护后续的MBR膜系统,间隔开膜1毫米是专设置的格栅。二级处理主要采用AAO + MBR工艺。为了增加反硝化和脱磷的效果,在需氧池的后面设置了预缺氧池,并在需氧池中添加了化学除磷作为增强的除磷或应急措施。尾水经过紫外线消毒技术处理后将排入内港。污泥处理采用物理浓缩+板框深度脱水工艺。脱水至水分含量为50%?60%后,运出处理。

2.2设计的进水和出水水质

该工厂的设计进水水质是国家A级排放标准,进水水质指标如表1所示。该装置位于南部地区,进水中含有一定量的雨水,进水浓度很难达到设计值。因此,生化处理段的反硝化和脱磷效果将成为操作的重点,达到污水中总磷和总氮的标准是操作控制的难点。

第3部分MBR膜系统的运行状态和存在的问题

3。1 MBR膜系统设备状态

(1)MBR膜池和设备(集成(在结构中)

MBR膜池连接到顶部的AAO池,并且MBR膜池是一个钢筋混凝土地下矩形池,共2组,每组11个单元,每个单元8个膜盒,共176个膜组件。幕帘材料,孔径0.1μm,每个膜组件64个膜,每个膜面积为25 m2,总计约281 600 m2。

MBR膜面积由22组独立控制的水组成生产单元,液压过程分为两个独立的系统进行操作,维护方便;膜组件可以在线和离线清洗;在膜设备之间有膜系统的配套设备,,真空反冲洗泵mps,污泥泵和各种管道系统;膜洗涤鼓风机为空气悬浮离心鼓风机,共4台,其中3台使用1台,单个参数:Q = 208 Nm3 / min,P = 50 kPa。

(2)膜清洗和配料室

膜清洗和配料室位于??膜水生产车间的上部。膜清洗加药室的加药系统与MBR生化系统相匹配,并设置了三个药品储罐,分别存储酸,碱和NaClO三种药品。

(3)MBR运行模式

膜池的运行时间是:出水8分钟,停水2分钟。一个膜池的CEB(在线清洗)时间为1小时,即CEB过程:药洗10分钟→停15分钟→药洗5分钟→净水洗8分钟→停17分钟;离线清洁:1个星期内清洁1个膜池。

3.2 MBR膜系统的问题和原因分析

目前,MBR膜系统降低了膜通量,降低了生产率,部分膜丝断裂和脱落,并且一些膜丝污染严重[1],清洗频率和强度增加[2]等问题。经过讨论,主要原因如下。

(1)膜的使用寿命已达到设计寿命,并且膜性能已正常下降,从而导致膜通量下降和生产能力下降[3]。

(2)手动清洁的频率和强度过大,导致清洁过程中某些膜丝断裂和脱落,有效膜面积减小,同时具有对出水水质有一定影响[4]。

(3)受操作时间和进水水质的影响,一些膜丝逐渐出现不可逆的结垢,并增加了整个膜的压力,使得难以通过清洁回收焊剂,从而导致通量下降。

(4)随着清洗频率和强度的增加,膜系统的有效运行时间减少,从而进一步导致生产率下降[5]。

(5 )在早期维护操作中,有些操作和维护,操作管理不到位,清洗方法不合适,这加剧了膜丝性能的下降。

第4部分解决方案

4.1总体思路

由于严峻的外部环境,考虑了现场的实际运行条件,没有大规模停产或停产减少,保持现有膜盒的尺寸不变,调整膜盒的内部结构,同时以更高的性能和通量替换浸入水中的超滤MBR膜组件,并过滤孔径为0.1μm,并优化保证膜系统产水的运行管理方法。

4.2设计计算

(1)当前膜通量

当前单细胞膜细胞中有8套膜盒,膜面积单个膜盒的面积为1600 m2,单个单元的膜面积为12800 m2。当前的膜通量为7.8?15.6 L /(m2·h)。

(2)计算条件参数的选择

更换后,操作模式仍处于打开状态,并有8个停靠点2,有11组单侧膜池,且单侧刻度是50,000立方米/天;为了满足清洁要求,假设有一组膜池用于离线清洁或其他每天不能操作的条件;每天需要在线清洁1组膜池1小时;更新后,在不改变膜池结构的情况下,单侧膜池膜系统的总面积至少为140800 m2,单组膜池膜面积为12800 m2。经计算,该更新所需的膜通量为13.6?22.7 L /(m2·h)[6]。

为确保此更新后膜系统的产水,膜系统必须满足表2的要求。

表2膜系统参数

表2膜系统参数

4.3总体改造计划

由于局限性由于投资成本和时间因素的影响,本改造方案主要是在不改变膜池和膜框结构的前提下,更换性能和通量更高的膜,以实现并同时更新相关配套设备。

通过该系统更新,单组膜系统的产水规模达到了50,000 m3 / d。

此更新是在维持原始膜框大小,集水管道和曝气管道状态的基础上进行的。

此更新后,单组膜系统的膜面积应≥140800 m2,产水期间的平均膜通量应≥18.2L /(O·h),并且最大膜通量应≥22.7L /(O·h),最小膜通量应≥13.6L /(O·h)。

使用孔径为0.1μm的浸入式聚偏二氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜组件。

膜的使用寿命应≥5年,三年内最大膜通量减少率≥0.9,五年内最大膜通量减少率≥0.85,膜破损率在5以内年≥0.5%。

清洗单细胞膜系统之前的产水量(即最小自来水产量)应大于或等于最大自来水产量的60%;

< p>根据膜系统的更新,同步检查的需要,更新配套设备,如水泵和真空泵。

第五部分投资估算

单侧膜池(50,000吨/天)膜系统更新,主要包括膜丝更换和配套设施匹配更新,新旧系统统一并兼容。设备的单价是根据目前的市场价格计算的,以后应根据实际的固定价格进行调整。项目总投资2200.77万元,其中建筑安装成本20603.33万元。

第6部分改造后的运行效果和运行优化

项目完成后,将组织系统调试。经过一段时间的调试和运行,转换后的单组系统的最大容量为6万。 m3 / d,平均生产能力为52,000 m3 / d,满足设计要求。

根据转化前操作过程中膜丝断裂和脱落的问题;一些膜丝被严重堵塞,清洗频率和强度很强,结合操作经验,优化了操作和维护操作。

(1)优化膜系统的清洁和维护,将净水反冲洗与在线加药和反冲洗结合使用,并将反冲洗的加药浓度调节至300 mg / L。

(2)优化的清洗步骤[5]:更改原始清洗步骤和时间,用清水反冲洗1次/天,时间为2分钟;在线定量反冲洗(CEB):停止生产水→药15分钟→曝气15分钟→药15分钟→净水反冲洗10分钟→曝气15分钟→回水。

(3)通过合理调整清洗频率并增加自动清洗,应尽可能降低手动清洗频率,以免膜丝断裂。

(4)根据观察膜丝的运行情况,及时观察膜丝的喷砂清理效果,定期调节风量,减少泥浆在膜丝内部的积聚。

(5)在早期加强预处理效果,以防止碎屑进入后续部分,从而使膜丝缠结并硬化。

第7部分结论

(1)根据其自身的特点,该工厂通过不增加膜盒的尺寸或改变原始的土木结构为前提。膜的总过滤面积,提高膜的结构性能和总通量,成功实现生产能力的提高,满足生产和社会环境发展的需要。

(2)设备改造完成后,通过调试计算出最大生产能力;同时,结合以往的运行管理经验,针对存在的问题,总结了一套符合自身实际情况的膜清洗方法和清洗步骤,清洗频率等,进一步优化了操作和维护措施,确保膜系统安全稳定运行,有效避免因膜系统运行维护管理造成的不可逆结垢和生产能力损失。

(3)MBR膜技术因其占地面积小,废水水质稳定,脱氮除磷效果好而在污水处理行业中具有广泛的需求,但由于其相对较高的应用而受到限制。运营管理要求。膜技术在污水处理领域的应用。污水处理厂膜系统的成功改造和优化的运维管理经验,可为其他城市污水处理厂膜系统的改造和优化提供参考。

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