生活小区污水处理膜生物反应器设计.pdf

经 验 交 流 生活小区污水处理膜生物反应器设计 王 琳 元新艳 李世峰 中国海洋大学环境科学与工程学院, 山东青岛 266003 摘要 生活小区污水处理与回用技术, 采用淹没式膜生物反应器为主, 同时脱氮除磷的工艺。 选用韩国 KORED 平板 聚醚砜 PES 膜。 介绍了该膜的性能及污染控制方法、各构筑物设计参数, 并进行了投资分析。 关键词 生活小区污水回用 膜生物反应器 工艺设计 投资分析 0 引言 为节省生活污水集中处理的污水输送管线和由 于渗漏造成的水资源的流失, 因此, 在石老人村小区 设立污水处理站 ,就地收集生活污水, 经适当处理后 进行回用, 利用中水取代一部分市政供水 ,作为该区 域绿化与景观用水。 1 处理工艺选择 1. 1 设计水量与水质 石老人村污水处理站分为两期 近期 2005 年 1 000 m 3 d , 远 期 2007 年2 500 m3 d。 该方 案按 1 000 m 3 d进行设计 , 出水达到国家景观环境用水标 准。设计进出水水质详见表 1。 表 1 石老人村污水处理站设计进出水水质 mg L pH 除外 项目pH CODCrBOD5 SS NH3-N TNTP 进水6～ 9≤700≤ 300≤400≤55≤80≤ 6. 0 出水6～ 9≤ 50≤6≤10≤5≤15≤ 0. 5 1. 2 处理工艺 从表 1 中可看出, 原水具有如下特点 BOD5 CODCr在 0. 4 以上, 可生化性较好; CODCr TN 为 9, BOD5 TN 为 4, BOD5 TP 为 5,CODCr TP 为 117, 过高, 需要脱氮除磷; 原水 SS 值较高,应通过预处理去除悬 浮物和颗粒物质 。因此适宜采用生物处理法 。 膜分离技术与污水生物处理技术相结合的膜生 物反应器 Membrane Bioreactor,MBR , 与传统污水处 理工艺相比,具有出水水质好 ,工艺流程短,占地面积 少,活性污泥浓度高, 耐冲击负荷 , 剩余污泥产量低, 污泥处理费用少 ,易于实现自动控制, 操作管理方便 等优点 [ 1 -3] 。经过综合分析, 确定对石老人村污水站 采用淹没式膜生物反应器工艺 。同时设有格栅、 曝气 沉砂池、 毛发去除预处理工艺 ,和设置倒置缺氧、 厌氧 段,即采用缺氧-厌氧-好氧生物处理工艺 , 进行脱氮 除磷 [ 4] 。 2 工艺设计 工艺流程见图 1。 图1 工艺流程 主要设备及构筑物见表 2。 表 2 主要设备及构筑物设计参数 名称尺寸 m数量参数主要设备 格栅渠5 . 40 . 4 1. 01渠宽 400 mm 5 mm 人工格栅与 3 mm 机械格 栅除砂一体机各 1 台并行排列 调节池 13. 3 6 . 05 . 01HRT 7 . 1 h 潜污泵 3 台,曝气器若干, 潜水 混合搅拌机 2 台 缺氧池8 . 03 . 0 5. 01HRT 2 h潜水推流搅拌机 1 台 厌氧池8 . 03 . 0 5. 01HRT 2 h潜水推流搅拌机 1 台 膜生物 反应池 13. 2 8 . 04 . 01 HRT 4 . 9 h MLSS 2 g L R内200 KORED平板膜组件3 000 块, 曝 气器, 废液泵2 台, 清洗池2 个 消毒 清水池 14. 0 8 . 05 . 01HRT 11. 8 h 2 m3NaClO罐 1 个 设备间 40. 05 . 0 8 . 03. 3 2 鼓风机 3 台, 二次提升泵 3 台, 膜池抽滤 泵 2 台, 内 回流泵 2 台,污泥浓缩脱水 1 套, 二氧 化氯消毒 装置 1 套, 污水泵 2 台, 网眼 0 . 5 mm 毛发聚集器 1 个, 起重机一套 臭气 处理间 8 . 06. 01臭气处理装置 1 套 总控 值班室 12. 07 . 01配电柜、总控台1 套 79 环 境 工 程 2006年 6 月第24 卷第3 期 3 膜的性能及膜污染控制方法 本工程选用韩国 KORED 平板聚醚砜 PES 膜。 聚醚砜 PES 膜具有亲水性强、孔隙率高 、低蛋白吸 附、 高流速 、 高流量、化学和热稳定性强和抗污染能力 强等特点 。膜的使用寿命可达8 a 。 韩国KORED平板聚醚砜 PES 膜的性能参数为 微滤膜 , 膜孔径0. 2 μ m, 膜尺寸490 mm 1 200 mm 16 mm ,有效面积1. 0 m 2 , 操作压力 -0. 06 ～ 0 MPa, 膜 通量 410LMH ,适用 pH 3～ 13,操作方式吸入式 。 所需膜数量3 000块 , 膜框架 24 套 , 框架尺寸 595 mm 2 320 mm 1 650 mm 。 膜污染控制方法 1 膜组件正下方鼓风曝气, 产生的大气泡造成 膜纤维的振动, 以达到机械清洗的目的 。曝气量控制 为70 m 3 m2h 。 2 间歇低压恒通量操作 , 抽滤泵开 8 min 停 2 min 。膜通量 20 L m 2h 。 3 以膜过滤压差 13. 33 kPa , 必须再次化学 清洗 。 膜组件出口安装数字式压力表及时反应压差的 变化情况 。 4 投资与运行成本分析 4. 1 工程总投资 本工程项目总投资为 764. 97 万元, 占地650 m 2 。 其中, 建筑工程 164. 74 万元, 设备及主材购置费 506. 70 万 元, 安 装 工 程 29. 46 万 元, 其 他 费 用 66. 37万元。 4. 2 运行成本 运行成本估算 , 年运行总成本 87. 67 万元, 制水 成本 2. 40 元 t ,制水经营成本 1. 52 元 t 。 4. 3 预期能耗 工程工艺设备总装机容量196. 97 kW, 运行设备 总容量142. 07 kW ,实际电耗2 062 kWh d ,全部用 电 设 备 的 电 压 等 级 380V 220 V, 污 水 电 耗 2. 06 kW h m 3 。 如不含中水提升泵房 ,则工程工艺设备总装机容 量151. 97 kW,运行设备总容量112. 07 kW , 污水电耗 1. 67 kW h m 3 。 5 结论 石老人小区污水处理站采用的膜生物反应器同 时脱氮除磷工艺 ,出水可以达到景观环境用水标准 。 工程 总投 资为 764. 97 万 元, 吨 水投 资 7 649. 70元 , 水运行费用为 1. 52 元 t , 能耗为 2. 06 kW h m 3 ; 尽管一次性投资较常规的三级处理工艺费用高, 但是出水中 ,细菌总数和大肠杆菌的含量为 0。出水 悬浮物的浓度为 0, 其他的指标也都优于常规的三级 处理工艺。适合于住区景观环境用水,满足人们的感 官,视觉和嗅觉的要求。 参考文献 [ 1] 魏源送, 郑祥, 刘俊新. 国外膜生物反应器在污水处理中的研究 进展. 工业水处理,2003, 23 1 1-6 . [ 2] 王宝贞, 王琳. 水污染治理新技术. 北京 科学出版社, 2004 121 -122. [ 3] 王琳, 王宝贞. 分散式污水处理与回用. 北京 化学工业出版社, 2003 244 -249 . [ 4] Glen T . Daigger,Henry C. Lim. 废水生物处理. 北京 化学工业出版 社, 2004. 作者通讯处 李世峰 266003 山东青岛市鱼山路 5 号 中国海洋大 学环境科学与工程系 217 房间 电话 0532 82032603 2005- 11-18 收稿 简讯 日处理医疗废物能力为 7 t 的山东省滨州市医疗废物集中无害化处置中心日前正式运营。滨州市乡镇以上医院每天产 生的 4. 09 t 左右的医疗废物将逐步得到有效减量化、无害化、资源化处置。 山东省滨州市医疗废物集中无害化处置中心采用市场化手段, 由滨州柯林固废处理有限公司负责承建。 为确保医疗废物集 中处置工作有序正常进行, 滨州市要求, 区、县政府驻地城区的各类医院、妇幼保健院 所 、门诊部、医务室 卫生所 、诊所、计划 生育服务站、社区卫生服务站、医疗研究机构及 100 张床位以上的乡 镇 医院, 其所产生的临床废物、生物培养、动物实验残余 物、化验残余物、传染性废物等, 必须统一进行处置, 禁止将医疗废物提供或委托给无经营许可证的单位或个人进行处置。 目前, 滨州市已基本实现全市二、三级医疗机构废物处置率 100, 覆盖面仍在进一步扩大中。 今后, 滨州市将把全市医疗机 构逐一纳入管理范围, 对运营企业和相关医疗单位进行严格监管, 力争实现市区、县城区医疗废物集中处置率达到 100。 环编整理 80 环 境 工 程 2006年 6 月第24 卷第3 期 RESEARCH ON SLUDGE REDUCTION BY ANOXIC AND AEROBIC DIGESTION Niu Yina Peng Yongzhen 62 Abstract It is studied that the digestion effect of anoxic and aerobic process under different conditions, which is also compared with that of the traditional aerobic digestion at normal and intermediate temperatures. Statistical analysis of the control parameters, such as pH etc is done. Optimization process conditions are proposed, which providesa reliable basis for design and management of anoxic and aerobic digestion of sludge. Keywords anoxic and aerobic digestion, surplus activated sludge, intermediate temperature and normal temperature TREATMENT OF MUNICIPAL LANDFILL LEACHATE WITH INTEGRATED PROCESS BASED ON MULTIFUNCTION FLY-ASHRuan Xiangyuan Wen Jianguo Liu Siqi 65 Abstract A system of treatment of municipal landfill leachate was combined by five -series trunks filled with multifunction fly-ash such as adsorption, coagulating, decomposition and so on. Under processing conditions of flow rate of 40 L h for landfill leachate, 40 L m3hfor air and 15 mg L for ozone, respectively, suspended substances, colority, CODCr, BOD5, ammonia nitrogen and sulfide in the leachate were cut down by 93, 90, 96, 92, 86 and 92, respectively. Keywords landfill leachate, immobilized coagulant, fly-ash and ozone EXPERIMENTATION ON CENTRIFUGAL DEWATERING OF MUNICIPAL CATERING SWILLS Han Qi Cao Zike Luo Jianzhong 68 Abstract The resource, characteristics and disposal technologies of urban catering swills are introduced. The new resource recycling technique for the catering swills are presented and the working procedure of the centrifugal dewatering is studied. The optimal centrifugal parameters are confirmed as 5 minutes centrifugal time and 3 200 r min for rotation speed. Keywords catering swills, centrifugal dewatering and resource recycling DISTILLING AND ENRICHING TRACE NONYLPHENOL IN WASTEWATER BY SOLID -PHASE EXTRACTIONHao Ruixia Liang Peng Zhao Man et al 71 Abstract About 70 wastewater or reuse water samples are pre -treated by solid -phase extraction for distilling and enriching NP, and the conditions of SPE have been studied in detail, then, the samples are quantitatively analyzedby GC-MS-∑SIM. The resultsare that OasisRHLBSPE pole is of good adsorption for NP in wastewater, and the efficiency of eluate solvent is about 97. 01. The veracity and accuracy of the meassured resultsmeet requirements. Keywords environmental hormone, nonylphenol, complex matrix, trace ingredient and solid -phase extraction IMPROVEDATTRIBUTERECOGNITIONMODELANDITSAPPLICATIONTO COMPREHENSIVE QUALITY ASSESSMENT OF URBAN ENVIRONMENT Zhang Libing ChengJilin Jin Juliang et al 74 Abstract During the process of utilizing attribute recognition model to make comprehensive assessment, there are some subjective factors in calculating the weight vector. According to this, an improved based on the technique of data driving is applied to make the weight calculation more scientific and rational. An example shows that the improved attribute recognitionmodel has good property of simple principle, nice results and handy calculation. It has wide applicability in the area of comprehensive assessment. Keywords improved attribute recognition model, urban atmospheric environment and comprehensive assessment THE SETPAIR ANALYSIS MODELFOR REGIONAL ECO-ENVIRONMENTAL QUALITY UATION AND ITS APPLICATIONLi Fanxiu Mei Ping Chen Wu 77 Abstract A new model for regional eco -environmental quality uationwas established,where set pair analysiswas used. And an applied example was studied with more satisfactory results. Compared with unascertained measurement uation , this model is perfect, the uating result ismore reasonable and its resolving power is higher. Thus, a simple and effective uation is provided for regional eco- environmental quality uation. Keywords regional eco -environment, uationmodel, set pair analysis and Chaohu basin DESIGN OF MEMBRANE BIOREACTORFOR TREATING WASTEWATER INHOUSING ESTATE Wang Lin Yuan Xinyan Li Shifeng 79 Abstract A process of using submergedmembrane bioreactor with nitrogen and phosphorusbeing removed sumultaneously is introducedfor sewage treatment in housing estate. The KORED flat polyethersulfone membrane made in the Republic of Korea is selected, whose property and pollution control, as well as design parameters of each structure are also described. Keywords reuse of sewage in housing estate, membrane bioreactor, process design and investment analysis 5 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24,No. 3, Jun. , 2006