MBR+反渗透处理园区再生水工程实例

Posted 2023-01-12 扬程

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近年来，对再生水的处理和回用受到广泛关注，而MBR与反渗透相结合的处理工艺被认为是21世纪极具前景、应用广泛的水处理技术。
本工程采用厌氧/缺氧/MBR/反渗透为主体的工艺处理园区再生水。该项目一期工程于2012年12月开始施工，2013年6月竣工并进入调试运行阶段，2013年9月正式运行遥监测数据表明，该工程运行效果良好，出水水质达到《地面水环境质量标准》（GB3838—2002）的Ⅳ类标准。
1、工程概况
江苏省某高新区所处太湖流域是国家水污染重点治理地区，根据《江苏省太湖水污染防治条例》及相关部门要求，高新区拟建设再生水厂1座，将区内未来新建企业经预处理达到规定排放标准的含氮磷废水集中处理后，回用于区内企业。回用水水质需达到《地面水环境质量标准》（GB3838—2002）的Ⅳ类标准。
园区再生水回用工程总规模进水为6000t/d，一期工程进水为1500t/d。进出水水质如表1所示。

2、工程设计
2.1工艺流程
本工程采用厌氧/缺氧/MBR/反渗透为主体的工艺处理园区再生水，使之达到回用目的。废水处理工艺流程见图1。
2.2主要处理单元
（1）细格栅槽。细格栅槽2个，槽宽0.8m，为地下式砖砌。设栅渣压榨机1台，功率0.37kW。
（2）调节池。调节池1座，尺寸为20m×15m×3.5m，HRT为12h，为地下式钢砼。
（3）反硝化池。反硝化池1座，尺寸为12.5m×5.0m×4.5m，HRT为4h，有效水深4.0m，为地上式钢砼。设悬浮球填料，规格为D150mm，体积为375m3。
（4）水解酸化池。水解酸化池1座，尺寸为12.5m×10.0m×4.5m，HRT为8h，有效水深4.0m，为地上式钢砼。
（5）厌氧池。厌氧池1座，尺寸为12.5m×2.5m×4.5m，HRT为2h，有效水深4.0m，为地上式钢砼。设加药装置1套，流量150L/h，扬程7m，功率0.75kW。
（6）缺氧池。缺氧池1座，尺寸为12.5m×5.0m×4.5m，HRT为4h，有效水深4.0m，为地上式钢砼。设潜污泵1台，流量30m3/h，扬程8.5m，功率1.5kW，回流比100%
（7）好氧池（MBR）。好氧池1座，尺寸为12.5m×12.0m×3.0m，HRT为6h，有效水深2.5m，为地上式钢砼。污泥质量浓度为8000mg/L，硝化负荷为0.05kg/（kg˙d）。设潜污泵2台，流量40m3/h，扬程10m，功率2.2kW；罗茨鼓风机3台，流量27m3/min，风压3Pa/m，功率22kW；抽吸泵3台，流量42m3/h，扬程9m，功率2.2kW。平板膜组件，数量45套，PVDF材质，孔径0.1μm。
（8）中间水池。中间水池1座，尺寸为32.0m×3.0m×3.0m，HRT为3.83h，有效水深2.5m，为地上式钢砼，环氧防腐处理。设反渗透装置供水泵2台，材质SS316，流量70m3/h，扬程30m，功率11kW；保安过滤器2个，材质SS316，尺寸为D600mm×1700mm；高压泵1台，材质SS316，流量64m3/h，扬程150m，功率37kW。反渗透膜，数量60支，材质聚醚砜，尺寸为D8mm×40mm。清洗装置1台，材质PE，尺寸为2800mm×2300mm；加热器1台，材质SSL16，功率15kW。
（9）再生水池。再生水池1座，尺寸为15m×15m×3m，HRT为9h，为地下式钢砼，环氧防腐。设再生水变频供水设备，3台供水泵配D800mm气压罐，流量150m3/h，扬程50m，功率66kW。
3、工程处理效果
该一期工程于2013年9月投入运行，2013年10月某天当地环保部门对各工段出水进行了随机取样监测，结果见表2。2013年11月至2014年7月的进出水COD情况（每个月的监测结果是月初、月中、月末3次结果的平均值）如图2所示。

监测结果表明，该工程实际运行效果达到了设计初期要求，出水水质满足《地面水环境质量标准》（GB3838—2002）的Ⅳ类标准要求。自系统正常运行以来，处理效果稳定。
4、技术经济分析
一期工程总投资770万元，其中设备、设计与安装投资522万元，土建投资248万元。电费以0.8元/（kW˙h）计，每日耗电2596.76kW˙h，需要电费2077.41元/d，合1.38元/m3；化学除磷、污泥脱水和维持膜系统稳定运行等药剂费合计0.43元/m3；外加碳源费0.41元/m3；膜折旧费0.54元/m3。不计人工费，一期工程运行成本为2.76元/m3。
5、结论
采用MBR/反渗透为主体的工艺处理园区再生水，效果良好，出水水质达到《地面水环境质量标准》（GB3838—2002）的Ⅳ类标准，该工艺对于污水处理厂出水拟执行地表水质量标准具有推广意义。