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韩国格林普拉株式会社 SMBR使用指导手册格林普拉浸没式膜生物反应器（SMBR） 产品使用指导手册 韩国格林普拉株式会社 1. 膜生物反应器（SMBR）工艺概述2. 格林普拉SMBR产品介绍3. 中空纤维膜和平板膜的比较4. 格林普拉浸没式平板膜组件的特点5. 膜生物反应器（SMBR）系统设计参数 6. SMBR膜系统的运行7. 膜组件的化学清洗1. 膜生物反应器（SMBR）工艺概述MBR技术是膜分离技术与生化处理技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离组件将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留，省掉二沉池。因此，活性污泥浓度可以大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的有机物质在反应器中不断反应和降解。因此，膜生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能。膜生物反应器通过膜分离技术提高了生物反应器的处理效率，与传统的生物处理工艺相比，具有生化效率高、抗冲击符合能力强、出水水质好且稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点，是目前在高浓度有机废水处理、生活污水处理、中水回用处理等领域最有前途的废水生物处理技术之一。图 1-1 SMBR工艺流程图1.1 传统生化工艺和SMBR工艺的比较传统生化工艺采用的方法是在曝气池内，通过好氧菌把污水中的COD、BOD成分分解成无机物质后，在沉淀池内经过重力沉降方式进行固液分离。传统的生化工艺基本原理比较简单，但是运行起来会产生许多问题。其中最大的问题是运行条件变动而引起出水水质不稳定的现象，排放水中悬浮物较多，水质下降难以达到排放要求。膜生物反应器Membrane Bioreactor, MBR技术,是一种新型高效的污水处理工艺，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。沉淀池进水MBR池排放进水曝气池S/F or A/C消毒 排放SMBR工艺传统生化工艺P图 1-2 传统生化工艺和SMBR工艺比较1.2 SMBR工艺优点（1）对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中悬浮物低；（2）膜生物反应器实现了反应器污泥龄SRT和水力停留时间HRT的彻底分离，设计、操作大大简化；（3）膜的机械截流作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，且MBR工艺替代了二沉池，大大减少占地面积；（4）由于SRT延长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低；（5）由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解；（6）SMBR曝气池的活性污泥不因产水而损失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点；（7）膜生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便；2. 格林普拉SMBR产品介绍目前已商品化的MBR分离膜组件结构形式多样，主要有中空纤维帘式、平板式、管式等几大类。格林普拉公司主要生产平板式膜生物反应器，格林普拉公司生产的平板式膜生物反应器克服了中空纤维膜的缺点，吸取了国内外膜行业的先进技术及经验大大改善了膜透水性能及膜污染、使用寿命等问题。格林普拉浸没式平板膜材质为CPVC（氯化聚氯乙烯），具有强度高、耐酸碱、耐细菌腐蚀、耐温性能好、抗污染能力强、亲水性好、单位面积通量大等优点。 膜片 膜组件图 2-1 格林普拉MBR组件2.1 格林普拉平板膜的特点1. 膜的强度高膜的强度高，在高强度曝气和定期的化学清洗过程中，膜片不容易破损。2. 膜的化学稳定性能好化学稳定性能好，可以采用强酸或者强碱清洗。可以采用含氯消毒剂清洗，以清除膜表面的大量微生物污染，化学清洗后恢复率达到100，使用寿命可达到68年。3. 膜的透水性能好材质采用了亲水性材质CPVC（氯化聚氯乙烯），因此透水性能优越。2.2 格林普拉平板膜技术参数表 2-1 格林普拉MBR膜片技术参数2.3 格林普拉平板膜片解剖图112231.过滤膜 2.无纺布 3.支撑板图 2-2 格林普拉MBR膜片解剖图图 2-3 格林普拉MBR支撑板解剖图 图 2-4 格林普拉MBR平板膜放大图2.4 格林普拉膜污染物质去除率分析BOD去除率分析图 2-4 BOD去除率分析图SS去除率分析图 2-5 SS去除率分析图TMP 膜通量分析图 2-6 TMP膜通量分析图3. 中空纤维膜和平板膜的比较目前MBR 产品中主要有两种形式，一为中空纤维膜，另一为板式膜，它们有着各自的优缺点和应用范围，表3-1对它们的特点进行了列举。可见中空纤维膜MBR 主要优点表现为填装密度大，可以反冲洗；但废水中的杂质容易对中空纤维膜，产生污染和堵塞，膜丝被发根或纤维类物质缠绕产生断裂，导致运行一段时间之后出水水质下降的现象，都是中空纤维膜组件难以克服的缺点。表 3-1 中空纤维膜和平板膜比较表3.1 中空纤维膜和平板膜的过滤原理中空纤维膜 平板膜图 3-1 中空纤维膜和平板膜过滤原理比较3.2 中空纤维膜和平板膜的污染程度比较图 3-2 中空纤维膜和平板膜的污染程度比较图 3-3 中空纤维膜难以避免的污染现象3.3 中空纤维膜和平板膜清洗之后效果比较中空纤维膜清洗之前 中空纤维膜清洗之后图 3-4 中空纤维膜清洗前后的比较中空纤维膜的两端杂物集中现象严重，因此清洗之后恢复率很低，损坏现象非常明显。平板膜清洗之前 平板膜清洗之后图 3-5 平板膜清洗前后的比较 格林普拉平板式膜的膜片不易损坏，外框和膜片的分离简便、清洗工作容易、恢复率高、清洗之后性能达到100。4. 格林普拉浸没式平板膜组件的特点1 格林普拉平板膜组件采用了，膜框和外框的有效分离方式（膜框固定在水池底部，膜框放进外框内部），有效地进行池内清洗和池外清洗工作。膜框随时分离出来，因此带来膜片更换工作和池外清洗工作的简便（详情请参考图 4-1）。2 膜片采用了上部两端抽水方式，解决了膜片内部吸水时产生的压力的平均分布问题，而且减少膜污染，延长了清洗周期。膜框 外框 安装图 4-1 格林普拉MBR膜组件的特点表 4-1 格林普拉MBR膜组件尺寸表5. 膜生物反应器（SMBR）系统设计参数5.1 SMBR技术应用的工艺流程进水 格栅 预处理 MBR反应池 出水排放 l 格栅用于去除大颗粒的固体杂质，如生活垃圾、泥砂等，需要定期清理。l 预处理根据处理废水的情况，可以是“絮凝、沉淀，水解酸化、兼氧、接触氧化或者其他必要的物理、化学处理措施”。采用什么样的预处理过程，必需根据污水的类型、水质情况等确定。l MBR池是好氧生化池，根据进水COD、BOD的情况设计MBR池的停留时间和池子大小。5.2 SMBR池的设计SMBR池是该技术应用设计工艺过程的关键部分。一方面，在MBR池内进行好氧生化反应。另一方面，膜的过滤和截留污泥的作用也在MBR池内实现。MBR池内固定膜片的支架称为膜框，膜框材质一般采用不锈钢304。为了使膜片在生化池内有比较好的水流效果，建议按下述尺寸设计膜框的位置。膜框与生化池壁距 400mm膜框与膜框间距 100mmMBR池的有效水深设计为2800mm以上为宜。5.3 MBR部分曝气系统的设计为了使膜的表面被空气充分擦洗，膜片的下方要设计足够的曝气器。曝气方式本公司提倡采用穿管曝气的方式。5.4 膜出水在MBR池中，生化处理后的水经过膜的过滤后排出。实际使用过程中采用自吸式水泵进行抽吸出水。每一个膜组件单独接一个小的阀门。膜框上所有的膜组件的出水口并联接到一根出水管上。6. SMBR膜系统的运行为了及时将膜表面的沉积物擦洗下来，膜的出水按照启动7分钟，停止3分钟规律来设计。而停止自吸泵时，曝气系统不停。6.1 试运行注意事项1）首先把活性污泥曝气池及MBR池内播种，进行一段时间的空曝气，使微生物达到安全稳定状态之后，放进膜组件。2）MBR池内放进膜框，通过约20分钟时间先把膜组件内的空气进行排放，使膜框完全沉下去，然后慢慢进行吸水过程。（浸没时间至少20分钟以上）3）运行中积水区部分，不准露出水面，膜框不准露出大气中。4）启动自吸泵，说明已经进行了过滤过程。初期，膜通量应设置510LMH之间。5）表面已用亲水性物质来进行处理过，因此初期运行时会产生起少量白色泡沫的现象。 6.2 正常运行注意事项1）流量调节初期膜通量应设置在510LMH之间，稳定后（微生物浓度4000mg/L以上）流量计调节成1218LMH（根据设计流量进行设定膜通量）。膜通量过大会影响膜的使用寿命,具体详细的流量设定，请参考流量调节计算公式。 流量调节计算公式如1日处理水量为100m3/d的现场启动/停止时间设定启动7分钟/停止3分钟1日总运行时间24hr X 7/1016.8hr 运行出水量调节100m3/d16.8hr60mim/hr99.2L/min因此流量计的瞬间流量设定为99.2L/min。2）运行压力- 自吸泵吸口压力最大值 40cmHg。提倡在40cmHg以下的压力条件下运行。- 比初期压力超过-20cmHg以上或者达不到设计流量时，需要进行膜的清洗工作。3）空气冲洗安装外框及膜框时，应注意膜框与水面必须垂直，外框下方的曝气管必须与水面平行，它直接影响平板膜的正常过滤和使用寿命及清洗周期。4）膜框悬吊方法为了进行膜片更换或进行池外清洗工作时，需要悬吊膜框。这时应注意慢慢提升，避免平板膜下方突然膨胀而导致膜片损坏。7. 膜组件的化学清洗化学清洗池内清洗和池外清洗两种方式。清洗液对不同的污染物一般采用次氯酸钠（有机物污染清洗液）或柠檬酸（无机物污染清洗液）两种药液，化学药品的操作和储存要符合安全条例。化学清洗液的排放需要注意，一般情况下MBR的清洗液是可以返回前面的生化处理工艺的。工程公司需要将设计的详细的清洗步骤和规范进行书面记录并交付安装人员，包括需要的化学药品量，清洗液的浓度，清洗时间等等。随着使用经验的增加，可以根据实际效果，调节清洗步骤的细节。化学药剂浓度过高会对膜或膜的透析层和支撑层产生影响，造成膜组件的老化。用来安装清洗膜组件的清洗池需要注意土建的防腐，因为要防止清洗液对池壁产生影响。7.1 池内清洗步骤1）药品储罐里配制1.5的NaClO或1.5的柠檬酸溶液。2）停止自吸泵。3）将膜组件以最大的风量曝气30分钟。4）将膜组件出水管路连接阀门关掉。5）打开清洗液注入阀，用重力方式进行药品注入，压力控制在8cmHg以内。6）将药液通过膜组件上部的进药口缓缓注入膜组件中。7）注入的药液的量，按照操作说明书给出的量控制，一般每片膜药剂的用量约1L左右。8）注入药液后，浸泡1.01.5小时，膜组件浸泡期间进行几次短时间的曝气。9）关掉清洗液注入阀，打开出水管路连接阀门。10）用抽水泵将药液排出。11）重新开始启动膜组件。7.2 池外清洗步骤1）清洗池内配好0.30.5的NaClO或0.30.5的柠檬酸溶液。2）停止自吸泵。3）将膜组件以最大的风量曝气30分钟。4）将膜组件管路连接断开。5）将膜组件从曝气池中取出并放置在清洗池内。6）在清洗池中对膜组件曝气30分钟，然后停止风机。7）将膜组件浸泡在清洗液中几个小时（常温条件清洗时间一般需要1224小时；冬季10以下，需要24小时左右；夏季15以上，需要12小时左右；如果水温可以维持30，清洗时间缩短到4小时左右，因此提倡安装供热装置。），冬季清洗需要加热系统。8）膜组件浸泡期间进行几次短时间的曝气。9）膜组件从清洗池内取出之后，用自来水进行冲洗表面的清洗液。10）完成组建的冲洗之后，可以将膜组件放回曝气池中。11）当重新开始启动膜组件时，需要先将抽吸管路中的空气排空然后开始进行过滤。7.3 池外药品清洗和池内药品清洗的比较池外清洗和池内清洗比起来，池内清洗比较简便工作量少等优点。但是池内清洗对降低微生物活性的影响比较大，清洗之后微生物活性恢复需要一定的时间。池外清洗比较繁琐，工作量比较大，但是清洗效果比池内清洗明显好，清洗之后恢复率达到100，池内清洗恢复率只能达到6070左右（恢复率与污染程度有关），池外清洗对微生物活性降低几乎没有影响。因此，现场适用过程中推荐池内清洗和池外清洗结合使用。不同废水中清洗周期有所变化，如果运行过程中定期进行池内清洗，可延长池外清洗的周期，增加膜的使用寿命。如果发现膜堵塞非常严重，提倡进行池外清洗方法，如果这时采用池内清洗方法，恢复率达不到100，因此短暂的时间内频繁的出现压力上升的现象。7.4 格林普拉浸没式MBR膜组件使用注意事项 膜框与外框必须与水面垂直，垂直度直接影响清洗周期及膜组件的使用寿命。 在吊装膜组件时，应确认吊钩或吊链是否连接，慢慢的向正上方起吊防止膜组件发生摇晃，严禁任何人员位于膜组件下方。 在吊装膜组件时，应使用和膜组件重量相配合的吊钩或者吊链。 避免将膜组件长时间放在30或者高温度环境下或者阳光直射的场所。 安装过程或安装之后，严禁焊接熔断剪切等作业产生的火花与膜组件接触。 防止膜组件受冻。 为了保护膜、防止破损，严禁MBR池内掉进尖锐的垃圾及导致膜损坏的有关物质。 在反应池内加入清水之前打开排气阀，排掉膜组件内的空气，空气完全排放之后关闭排气阀。 膜片保持湿润状态，膜片干燥后可能会导致膜透水量的下降。 曝气量下降或不规律或停止曝气时，绝对不能进行过滤，否则会造成膜表面的严重堵塞。 不能在反应池中加入对活性污泥有不良影响的化学药剂、有毒物质、油类或其他物质。 将膜组件取出进行维护后立即重新开始过滤，再将膜组件取出进行维护时，需要使膜片一直处于湿润状态，干燥后可能会导致透水量的下降。 清洗所使用的药品可能会对人体造成伤害，使用药品时，请务必非常小心地戴好保护眼镜，手套等保护用具后进行操作。 如果化学药品接触到皮肤或者衣服时，请立即使用大量清水冲洗。 如果化学药品进入到眼中时，请立即使用大量清水冲洗，并就医。 在进行化学清洗时，一旦发现任何异常情况，请立即停止清洗作业。- 19 - 环技贸易（上海）有限公司