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从项目案例看水处理中的膜技术应用

  与传统的水处理工艺相比,近几年来,随着膜技术的不断普及和其优良性能,采用膜技术来实现水处理已经是很普遍的一种方案。

  这一期我们以当下比较热的板框式、中空纤维式膜组件组成的膜生物反应器(MBR)具体案例,来看看水处理过程采用膜技术的应用性能。

  

 

  MBR

  膜生物反应器(MBR)用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤,实现泥水分离。一方面,膜截留了反应池中的微生物,使池中的活性污泥浓度大大增加,达到很高的水平,使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底,另一方面,由于膜的高过滤精度,保证了出水清澈透明,得到高质量的产水。

  

 

  不管被处理的污水类型如何,也不管采用何种商业化的 MBR 工艺,对于所有的好氧 MBR 工艺而言,都能获得非常高质量的出水水质。所有 MBR 的共同特点是:有机物与营养物质的高速度和高效率去除、固体物质完全去除、优良的消毒特性以及占地面积小。

  膜生物反应器(MBR)由膜的使用状况不同分为内置式和外置式两种。内置式是将膜直接浸渍于生化反应池中,直接从膜元件中抽出净水,而外置式则是用泵将生物反应池的水通过膜组件进行错流过滤循环,得到洁净的透过水。内置式膜反应器由于操作压力低,使用的膜面积较大,而外置式膜生物反应器由于是在泵的压力下大流量循环错流过滤,膜的通量较大,使用的膜面积较小,但动力消耗较大。

  目前,世界上投入运营的膜生物反应器大约有 55%是内置式的。

  不同膜组件下的项目实例

  板框式膜组件

  一、生活污水处理项目案例:

  名称:某市黑臭水体项目治理工程

  工艺装置:瑞杰特板框式MBR一体化装置

  

 

  效果:

  

 

  运行成本情况:

  电费——总装机功率为102.5kW,总运行功率为50.9kW,电价按0.5元/(kW˙h)计,则电费为0.61元/m³ 。

  药剂费——主要为膜清洗所用药剂费用,约为0.06元/m³ 。

  人工费——拟配置1人,工资为2000元/月,则人 工费为0.067元/m 3 。

  综合上述费用,不考虑折旧、设备检修、检测等费用,直接运行费用为0.738元/m³。

  二、化工领域污水处理项目案例:

  1.名称:某制药废水处理项目

  工艺装置:国祯久保田平板膜MBR装置

  

 

  处理废水量为2500m³/d,产水符合国家标准。

  2.名称:神华甲醇下游加工污水处理生化装置项目

  工艺装置:国祯MBR平板膜

  

 

  特点:在处理煤化工高浓度废水的领域中,已经有一些膜技术企业做到了。

  此外,据我们收集汇总相关项目案例情况,可以看到MBR平板膜在医药、食品、发电、机械加工、化工。城市污水领域都有所涉及。

  板式膜的优点 :

  1、可选择的膜种类多。

  2、可通过增减膜板、膜片来在一定允许幅度内调整处理量。

  3、结构简单,对压力变动和现场作业的可靠性大,易于操作。

  4、开放式流道,堵塞后可拆下膜板膜片清洗,膜的更换和维护较容易。

  中空纤维式膜组件

  

 

  一、生活污水处理项目案例:

  1.名称:某市再生水厂水处理20000t/d 工艺装置:内衬增强型PVDF中空纤维膜

  效果:处理生活污水时,系统出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,其中CODcr、BOD5、氨氮可达到地表水Ⅳ类标准。

  运行成本: 工程建设总投资13313.46万元,其中直接工程费用6358.78万元,单位投资费用3179.39元/t水。

  运行费用:年运行成本688.23万元

  电费0.45元/t水,药剂费0.124元/t水,人员工资0.091元/t水,污泥外运及处置费0.007元/t水,日常检修维护费0.067元/t水,大修费0.10元/t水,管理费0.103元/t水,

  综上:运行成本合计0.942元/吨水。

  2.名称:某市污水处理厂 工艺装置:碧水源地下式MBR污水处理工艺

  

 

  处理规模:150000m³/d

  效果: 处理能力相同情况下,只占传统地面式污水处理厂的面积的三分之一。污泥量约为常规活性污泥法的四分之一到三分之一之间。同时实现了好氧无磷排泥出水SS接近于零。

  二、化工领域项目案例:

  名称:某煤化工集团年产醋酸40万吨系统配套建设1座原水净化站及预脱盐水站项目。

  工艺装置:赛诺中空纤维膜超滤系统

  

 

  效果:该项目处理量为3万吨每小时,每套使用赛诺膜SMT600-P50组件104支,共计4套,膜使用量416支组件,运行通量63.2 LMH,回收率>90%。后期反渗透项目处理量为2.8万吨每天,每套使用陶氏 BW30-365-FR 膜315支,共计4套,膜使用量1260支,运行通量20 LMH,回收率>70%。在处理量高达30000m³/d,以及水分复杂的情况match下依旧运行稳定,产水符合国家标准。

  进水水质信息:

  

 

  出水水质信息:

  

 

  中空纤维膜有热法和湿法两种不同的制造工艺,因此在使用场合上也有不同。在饮用水净化、废水处理、脱盐和中水应用、以及海水淡化等其他领域都有应用。

  部分纤维膜MBR工艺处理范围和用途

  

 

  随着我国净水及污水处理标准的不断攀升,膜技术已经从工业水处理行业转移至净水、市政污水及给水领域。

  据统计,全球膜销售额每年以14%~30%的速度增长。膜分离在废水处理中已得到了广泛的应用,并将会成为主要的先进废水处理技术,有着广阔的发展前景。

(责任编辑:李德馨)