MBR简介

 针对多个污水处理设施建设和运营状况的实际调研，并且经过污水处理实验分析，提出了适合于生活污水特点的专业处理方案，并在装备中引入了先进的MBR膜技术，能彻底解决"污水收集难"、"污水管网投资高"、"占地面积大"和"施工周期长"等问题，并且其相较于常规的城镇污水处理具有"处理水质好"、"占地面积小"、"运行成本低"、"投资成本低"、"智能化管理"等特点，出水主要指标可直接达到《城镇污水处理厂排放标准》（GB18918-2002）一级A标准或者中水回用标准。

MBR一体化装置优势

尤根环保的MBR是一款智能化装备，本设备为我司自主研发设备，拥有自主知识产权。

MBR一体化装置在设计中优点如下：

【技术先进】

模块设计：采用独特的外观及高度集成模块化设计，可以根据实际情况将缺氧池、膜池及控制室分开设计和安装，便于运输。

新型技术：集成新型膜技术及生物模拟技术，脱氮除磷效果好、剩余污泥量少，处理流程短，无需沉淀、砂滤环节；

智能控制：采用智能监控技术，可实现全自动操作，运行稳定、操作直观简便；

【使用省心】

减少投资：小型分散就地处理方式替代集中式污水处理，无需大规模开挖铺设管道和建设构筑物，投资成本低； 

建设快捷：占地面积仅有传统再生处理工艺的30-50%，基建工程量少，只需建设设备基础，接管处理即可再生回用，省工省时省地；

低运行费：直接运行成本低，高性能超滤膜组件，使用寿命更长。

【成效显著】

高质出水：出水水质稳定，污染物指标完全优于《城镇污水处理厂排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，并且主要排放指标优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）标准； 

节能环保：低运行费用，运行过程无噪音、无异味、剩余有机污泥量少。

1.2.3.2、工艺流程说明

经过收集的生活污水流经手动格栅，将较大的悬浮物去除后，进入调节池，在调节池内调节水质、水量。缓解水量水质对后续工艺的冲击。

调节池中的污水经过潜水泵提升至MBR装备，突出优点是利用MBR膜生物反应技术有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好。膜生物反应器处理后的水经抽吸泵抽吸后达标直接排放。

a)预处理工艺

预处理工艺由手动格栅、调节池组成，为设备配套设施。

①、调节池

调节池的功能是调节处理水量和水质的不均匀性。为防止因水质、水量的大幅度波动造成整个污水处理系统处理能力下降，同时为提高后续处理系统的处理效率，故设置调节池，可大幅降低处理设备的容量和电耗。

调节池的末端安装液位控制装置，当调节池的水位达到设定值时启动提升水泵，否则停止运行，以达到节约电耗的目的。

b)MBR装备 

原理介绍：

MBR装备将缺氧、超滤膜过滤及控制室集于一体，克服了传统处理工艺流程冗长、占地面积大、操作管理复杂等缺点。具有结构紧凑、外观美观、占地面积小、运行费用低、稳定可靠、自动化程度高、维护操作方便、脱氮效率高、出水水质好、节能高效、自动化程度高等优点。

①（缺氧池）反硝化

反硝化细菌通过在缺氧状态下将硝酸盐还原，释放出分子态氮(N2) 或一氧化二氮(N2O) 实现脱氮目的的过程，膜滤池中的污泥回流至反硝化池，进行反硝化脱氮，同时加强污水与污泥的接触。

② MBR膜生物反应区（好氧）

经过处理的污水，通过浸没式超滤，超滤产水进入吸附除磷区超滤膜孔径为0.001-0.1um，超滤膜材质为PVDF，浸没式超滤组件下方安装有曝气管道，在保证水体中有好氧细菌所需的高浓度溶解氧的前提下，对膜表面进行实时清洗，保证了膜通量的稳定性；同时浸没式超滤池中的高浓度污泥经过污泥回流管道回流，进入反硝化池，降低膜池中的污泥浓度。

MBR装备取代了传统工艺中的二沉池，可以高效的进行固液分离得到稳定的出水，又可以在生物池内维持高浓度的微生物量，工艺剩余污泥少，极有效的去除氨氮，出水悬浮物和浊度接近于零，出水中细菌和病毒被大幅度去除，出水水质效果好。

1.2.3.3、核心技术简介

浸没式超滤技术：

本设备核心技术为浸没式超滤技术(MBR)，它是将膜分离技术与生物处理技术有机的结合在一起的新型废水处理技术，也称膜分离活性污泥法。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。一方面，膜截留了反应池中的微生物，使用池中的活性污泥浓度大大增加，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，保证泥水分离的效果，从而节省了二次沉淀。因此，MBR工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。

MBR的优点：

① 出水水质稳定，浸没式超滤是以膜分离过程取代传统工艺中的重力沉淀，解决了由颗粒沉降性决定处理结果的技术难题，恒定的过滤精度对于产水水质和运行情况的变化均有很强的适应性，能很好地实现固液分离，保证出水水质。

② 工艺简单。与传统物化、重力沉淀、柱式超滤相比，工艺更为简单，也易于管理。

③ 占地面积小，由于膜的高效分离作用，还可节省重力沉淀空间、过滤等固液分离设备，且出水悬浮物浓度远低于传统固液分离设备，使整个设备流程简单，易于集成，设备占地大为缩小。

④ 管理简单方便、自动控制化程度高、运行成本低，整机能够实现自动间歇运行，设备泵阀自动遵照程序启停，设有水位自动控制、膜污染控制、故障报警等控制，管理和操作更为方便，并可节省加药消毒、清洗所带来的长期运行费用。

工艺流程介绍

a)工艺流程图

b)工艺流程说明

污水经调节池调节水量、均化水质后通过污水提升泵进入缺氧池，利用缺氧微生物的降解能力将污水中较难分解的有机高分子污染物分解成较易分解的有机低分子污染物，同时通过将MBR膜池泥水混合物回流至缺氧池，依靠原水中的含碳有机物利用缺氧微生物的反硝化作用将氮氨转化为氮气。缺氧池内混合液自流至MBR池，利用好氧微生物将污染物最终分解成二氧化碳和水，并利用好氧微生物的聚磷作用将磷从污水中

分离出来，再经膜的过滤作用实现泥水混合物的固液分离，从而达到去除有机物、实现脱氮除磷的目的。

c)技术（设备）特点

MBR膜生物反应器（Membrane bioreactor, MBR）是将膜分离技术和生物反应器的生物降解作用集于一体的生物反应系统。它以浸没式膜组件替代传统活性污泥法中的二沉池实现泥水分离。该系统具有处理能力强、固液分离效率高、出水水质好、占地空间小、运行管理简单等特点。由于膜的过滤作用，微生物被完全截留在生物反应器中，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。MBR具有对污染物去除效率高，硝化能力强，出水水质稳定，剩余污泥产量低，设备紧凑，操作简单等优点。

经过缺氧池进行脱氮反硝化后的污水进入膜生物反应池。进入膜池的污水经硝化细菌的硝化作用实现脱氮作用，同时好氧微生物通过内源呼吸对有机物进行氧化分解而达到降低COD的目的。浸没安装在膜生物反应池中的MBR平板膜装置对泥水混合液进行过滤处理，进一步去除SS、油、大肠杆菌等。

膜生物反应池运行稳定，清洗周期长，产水能耗低，不需投加混凝剂，助凝剂等化学药剂，降低了运行成本。膜生物反应池内污泥浓度高，耐冲击性能好，占地面积小，出水水质良好。

膜结构

膜结构图

具有特殊结构的导流板的最外层是以聚偏二氟乙烯（PVDF）材料制作的具有不对称结构的孔径为0.1微米的滤膜，经过滤膜过滤的清水从出水口被负压吸出或重力自流，工程中一般采用负压抽吸的方式。

（2）膜构造

膜组件结构图

（3）膜组件的曝气系统

膜组件的曝气主要有两方面的作用：

a、连续不断地曝气对膜面起冲刷作用，这样就可以尽可能的减少通过过滤作用在膜面上形成的滤饼层，尽量降低膜的污染。

b、为微生物提供足够的氧气，满足微生物新成代谢的条件。

膜组件中的曝气管路系统如下图所示

曝气管冲洗方法：

（1）自吸泵停止运行。

（2）打开清洗用阀门V2。通过该操作使曝气管中的污泥逆流进入V2阀控制的放空管路，同空气一起被排放。

（3）保持阀门V2开一段时间后关闭阀门V2，如果曝气稳定则曝气系统已经正常，若曝气仍然不均匀重复上面的操作。

（4）自吸泵开启重新启动MBR系统

DF浸没式平板膜组件通常采用恒流量间歇出水方式运行，这是因为连续出水会加快混合污泥在膜表面堆积，形成滤饼层。采用间歇出水方式将大大改善这种状况。当停止抽吸时，膜两侧的压差减少，以致降低为零，停止产水期间，曝气风机正常运行，堆积在膜表面的污泥在气泡和向上涌动的液流的搅动下脱落，达到清洗的效果。

使用膜生物反应器处理污水时，一般按照以下方式运行：抽吸出水时间8分钟，空曝时间2分钟，上述抽停时间循环往复。

（6）膜的清洗

当平板膜在膜池内运行较长的时间，膜表面发生了污染，会使抽吸压力上升，如果不采取措施会导致产水量下降，因此必须进行清洗使膜性能恢复。清洗的方式包括"在线化学清洗"、"离线物理清洗"和"离线化学清洗"。

A．在线化学清洗 

膜组件设置在池内的状态下，也可使药液进行清洗。而且多组件一起运行的情况下，也可对单组件或多个组件进行在线清洗。一般在线化学清洗周期为3~4个月。

<1>清洗原理如下：

在线化学清洗

<2>在线化学清洗药液：

碱清洗：根据工程安装平板膜的数量首先确定安装清洗装置，连接清洗管路。ZQ-15单片膜元件计算，每片膜约需5L的0.5%次氯酸钠溶液浸泡3-5小时。

酸清洗：按0.1%配比草酸溶液，浸泡3-5小时。

<3>在线化学清洗方法：

（a）  关闭出水管阀门③，开启阀门①及阀门②，将清洗液从高位水箱由漏斗注入抽吸管道至膜元件； 

(b) 注入清洗液为5L/片，注满后关闭阀门②，碱洗液浸泡 3～5 小时即可； 

(c)  浸泡完毕后关闭阀门①，重新开启阀门③，开启设备正常出水。 

若漏斗设置于室外，在不使用时需加盖，防止脏物跟随清洗液进入抽吸管影响正常运行。

B．物理清洗（一般不需要）

当在线化学清洗无法解决问题时，需将膜元件从组件中取出，用高压水枪冲洗膜表面。

C．离线化学清洗（一般不需要）

膜元件经过物理清洗后，再置于专用容器中，投加清洗剂，浸泡5小时，可使滤膜的过滤能力得到有效的恢复。

1.2.4、各处理单元功能及技术参数

a)调节池

用来收集生活污水，同时兼作污水提升泵集水池。该池具有调节水量、均化水质，提高整个处理系统抗冲击性能的功能。池底采用穿孔曝气，起搅拌作用，用来均和水质，防止SS下沉池底。

单池有效容积（m³）：5000×4000×3500

材质：钢砼

数量：1座

配置：

(1)格栅

主要用于拦截大颗粒的固体物质及漂浮物，防止以上物质堵塞水泵叶轮及划破MBR膜池里的平板膜。

栅距：2mm

（2）污水提升泵：

型 号：QW10-10-0.75

流 量：10m3/h, 

扬 程：10 m

功 率：0.75Kw

数 量：2台（1用1备）

（3）液位控制系统

采用浮球液位控制实现工艺的自动控制，浮球开关不含导致故障发生和波纹管、弹簧、密封等部件。而是采用直浮子驱动开关内部磁铁，浮球开关的简捷的杠杆使开关瞬间动作。浮子悬臂角有限位设计，防止浮子垂直。 浮球液位开关是一种结构简单、使用方便、安全可靠的液位控制器。它比一般机械开关速度快、工作寿命长；与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点,一只产品可以实现多点控制。

型号：FK型

数量：1套

b)缺氧池

主要作用是依靠污水中的有机物做为碳源将回流至该池泥水混合物中的硝酸盐、亚硝酸盐利用反硝化细菌的反硝化作用转化为氮气，从而实现脱氮作用，同时由于脱氮时也消耗了污水中的有机物所以也降低了COD。

有效尺寸：长×宽×高（mm）：2000×2250×2500

材质：钢结构

数量：1座

配置：

（1）填料

 型号：ZQ-150

 材质：PP

 数量：8m3

 （2）填料支架

 材质：12#镀锌圆钢

数量：9m2

 （3）曝气系统

 材质：UPVC

 数量：一套

 方式：穿孔曝气

c)好氧池

好氧生物接触氧化池进行大量曝气，利用微生物降解水中的COD、BOD5有机质，并吸除磷。

有效尺寸：长×宽×高（mm）：3000×2250×2500

材质：钢结构

数量：1座

配置：

（2）填料

 型号：ZQ-150

 材质：PP

 数量：12m3

 （2）填料支架

 材质：12#镀锌圆钢

数量：13.5m2

 （3）曝气系统

 材质：UPVC

 数量：20套

 方式：微孔曝气

（4）混合液回流泵

型 号：QW10-10-0.75

流 量：10m3/h, 

扬 程：10m

功 率：0.75KW

数 量：1台

d)MBR膜池  

MBR膜池既实现了MBR膜支架的安装，又是传统意义上的好氧池，同时又利用MBR平板膜的泥水分离特性实现了泥水分离。所以MBR膜池是本工艺的核心部分。首先好氧微生物在氧气的作用下，以好氧池里的有机物作为碳源维持正常的生命活动，另一方面硝化菌将氨氮转化为硝态氮，为反硝化提供必要的前提条件。

膜生物反应器（Membrane  Bioreactor, MBR）是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺, 它用膜组件代替传统活性污泥法中的二沉池，大大提高了系统固液分离的能力，从而使系统出水水质和容积负荷都得到大幅度提高，出水可以作为中水回用。由于膜的过滤作用，微生物被完全截留在生物反应器中，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。

MBR具有对污染物去除效率高，硝化能力强，出水水质稳定，剩余污泥产量低，设备紧凑，操作简单等优点，应用与处理量大面广的有机生活污水，实现污水资源化具有很大的潜力

有效尺寸：长×宽×高（mm）：2250×2250×2500

材质：钢结构

数量：1座

配置：

（1）膜组件

型号：ZQ-MBRMD-10-210-CO-PVDF

（2）出水泵

根据日处理水量及运行方式可以推算出所需抽吸泵的类型，以抽停时间比为8 分钟比2 分钟为例，Q 抽吸=Q 日/24×10/8/N。

Q 抽吸：抽吸泵流量

Q 日：日处理水量

N:所选的泵的数量

*一般要求抽吸泵吸上真空高度为6m。

即：Q抽吸=100/24×10/8=5.2m3/h

出水泵前一定要安装负压真空表（观察膜污染的程度）、阀门（控制出水流量），膜组件正常运行的负压为0-30KPa,负压超过或接近30KPa时膜元件属于严重污染，则需要清洗。自吸泵后一定要安装出水流量计，确定膜组件的出水水量。

（3）鼓风机

型号：2HB520H36

功率：3KW

数量: 2台（1用1备）

（4）液位控制系统

采用浮球液位控制实现工艺的自动控制，浮球开关不含导致故障发生和波纹管、弹簧、密封等部件。而是采用直浮子驱动开关内部磁铁，浮球开关的简捷的杠杆使开关瞬间动作。浮子悬臂角有限位设计，防止浮子垂直。 浮球液位开关是一种结构简单、使用方便、安全可靠的液位控制器。它比一般机械开关速度快、工作寿命长；与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点,一只产品可以实现多点控制。

型号：FK型

数量：1套

（5）污泥回流泵

型 号：QW10-10-0.75

流 量：10m3/h, 

扬 程：10 m

功 率：0.75KW

数 量：1台

（6）清洗系统

当膜在膜池内运行较长的时间，膜表面发生了污染，会使抽吸压力上升，如果不采取措施会导致产水量下降，因此必须进行清洗使膜性能恢复。清洗的方式包括"在线化学清洗"、"离线物理清洗"和"离线化学清洗"。

〈1〉次氯酸清洗（采用加药泵泵入）

a) 清洗药箱：

清洗药箱采用PE材质

e)设备房

1）辅助用房

主要用于安装鼓风机、出水泵、控制系统、清洗药剂及现场工作所必须的工具。

有效尺寸：长×宽×高（mm）4500×3500×3000

材质：钢结构/砖混

数量：1座

1.2.5、运行费用

a)电力消耗

b)运行成本分析

直接运行成本按电耗和药剂消耗计算

1.、电费（按0.6元/KW·h计）

功率因子取0.5则：

8.95×24×0.5×0.6÷100=0.64元/吨水

2、药剂费用：

每天用于消毒和膜清洗的药剂费用大约为：

0.1元/吨水

3、人工费

该系统采用自动化控制，无需人员看守。

处理每吨废水需要的费用为：0.64+0.1=0.74元

1.2.6、控制系统

1、污水提升泵2台，1用1备。根据调节池液位开关自动运行，低液位停止工作，高液位正常运行，工作6-8小时自动切换。

2、出水泵2台，1用1备。根据膜反应池液位控制开关自动运行，高液位正常运行且污水提升泵停止工作，低液位自吸泵停止运行，正常情况下以开8min停2min规律运行，工作6-8小时自动切换。

3、真空负压表读数到-30KPa时报警并且自吸泵自动停止工作，对膜进行清洗，清洗完成后自吸泵重新启动。

3、鼓风机2台，1用1备。正常情况下，风机连续运行状态，为延长使用寿命，两台交替使用，工作6-8小时自动切换.

4、污泥回流泵1台，根据污泥量时间控制。

5、混合液回流泵1台，常开。

6、电控设备设有自动报警，不但可自动控制，也可手动控制。也可根据客户要求实现远程控制。

工程配置清单

a)主要构筑物一览表

b)主要工艺设备一览表

注：以上表格中相关参数的选取为我司在结合理论参数和工程经验数据的基础上进行的，能较好的满足对污水处理的要求。

我公司负责工程设计、设备的加工制作、同时协助设备的安装调试工作。同时，我公司可以出具土建部分的图纸，而土建工程可由建设单位另行招标施工或自建。

1.2.7、高程、总图设计

高程设计

a)高程布置原则

1）合理设计处理构筑物的水位高程，保证水处理各工艺段以及地形之间高程互相协调与适应，尽量减少提升高度，节约能源。

2）合理设计各构筑物的水头损失，保证水流顺畅，并能够节约能耗。

3）合理衔接现有地形与厂区建成地坪，考虑二者的地坪高差平衡土方，尽量减少土方开挖量。

b)高程布置

污水处理站构筑物采用地下式结构，设备房采用地上式建筑。污水经过调节池等提升，然后重力流入各个处理构筑物直至排放。

总图设计

c)布置原则

1）按照不同功能分区，并进行绿化布置。

2）处理构筑物与周围建筑物之间间距的确定，考虑各管道施工维修方便。并根据人流、物流及运输方便，布置道路。

3）处理构筑物和建筑物的布置应相互协调，减少相互干扰。

d)平面布置

在处理站内按要求设置道路，同时根据环境要求对污水处理站构筑物周围进行绿化美化布置；在站区各建、构筑物之间布置次要通道，以满足运输等要求。

e)建筑装修

f)主要单体结构形式

地耐力按10T/m2计算；废水处理的主体构筑物如格栅池、调节池、回用水池、污泥池等采用钢筋砼结构；设备房采用砖混结构。

地震基本烈度按七度考虑，池壁抗渗要求为S6。

g)建筑材料

(1)建筑材料

1）砖砌体：MU10机制砖，基础砖柱M5.0水泥砂浆砌筑，墙体M5.0混合砂浆砌筑。

2）砼：一般梁、板结构采用C25普通砼，贮水构筑物：抗渗标号为S6，砼标号不低于C25，普通硅酸盐水泥。

3）钢筋：I级钢，II级钢  Ⅲ级钢

4）预埋件：采用Q235钢

(2)贮水与防渗构筑物内外粉刷

1）迎水面1：2防水水泥砂浆粉刷；

2）非迎水面1：2水泥砂浆粉刷；

3）施工缝处按有关规定处理。

h)地基处理

地基情况及构筑物基础形式暂按常规确定

i)防腐设计

本污水处理工程中部分物品和材料处于腐蚀性环境，需进行防腐考虑，以减少水中污染物和腐蚀性气体对构筑物、建筑物、设备等的腐蚀，确保设备和设施的运行安全，保证工程质量。

防腐对象

水泵、输水管等生产设备；厂区的平台、门窗等附属设施及设备。

j)防腐措施

（1）防腐原则

1）在价格合理的情况下，根据所应用的条件，关键部件和材料的材质选用耐腐蚀和抗腐蚀的材质。

2）针对使用条件，选用合适的防腐涂料和防腐方法。

（2）抗腐蚀材质的选用

1）水泵的轴心部件，均为抗腐蚀金属。

2）水管、污泥管等工艺管道主要采用防腐处理的钢管，水下部分曝气管道采用耐腐蚀的UPVC管。

1.2.8、环境保护措施

a)水污染控制

污水经污水处理站运行处理后，水质达到排放标准，减小了对附近水域及地下水源形成的污染，使周边水环境得到改善，为公司树立了良好的社会形象，取得明显的环境效益和社会效益。

b)固体废弃物

污水处理站所产生的固体废弃物主要为污水处理过程中产生的污泥，国家对其处置方式有着严格的规定，不得随意堆放和丢弃。

c)噪声控制

根据国家《城市区域环境噪声标准》（GB3096-82）和《工业企业噪声卫生标准》规定，污水处理站噪声允许标准如下：

厂区白天  < 65 dB 

夜间  < 55 dB

生产车间  < 85 dB

坚持源头把关的原则，处理站所用的各种机电设备选型时，除满足工艺要求外，还必须考虑其具有良好的声学特征（高效低噪），按照《工业企业噪声设计规范》向供货方提出限制噪声的要求，对工艺过程中引发的生产噪声应做相应的消声、吸声、隔声等降噪处理，将噪音污染降低到更低。

d)大气污染控制

本污水处理站处理的污水主要为生产污水，并且厌氧反映控制在水解酸化阶段，不会产生甲烷等有毒有害气体，主要产生气体为二氧化碳，在厂区处理系统中逸散到大气中，由于气体数量较少，又分散排放，因此不会对周围的空气产生明显的污染。并且所有构筑物均加盖，尽量避免臭味气体散发的空气中。