中空板式陶瓷膜MBR在榨菜腌制品废水的应用.docx

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中空板式陶瓷膜MBR在榨菜腌制品废水的应用

150m3/d陶瓷膜MBR

在腌制品废水的应用

新加坡世来福科技有限公司

CerafloPteLtd

目录

一、项目概况1

1.1项目设计概况1

1.2废水概况1

二、水质指标1

2.1原水水质1

2.2目标出水水质1

2.3数值分析1

三、生产工艺分析2

四、工艺确定3

五、声明4

六、膜组核算5

七、设计图及费用核算1

1、项目概况

1.1项目设计概况

本项目为中空板式陶瓷膜水处理（MBR）系统，按目标150m3/d（即7.5m3/hr）的产水量处理未经处理的腌制废水，以达到《废水综合排放标准》（GB8978-1996）排放标准。

工艺包括三个阶段：

厌氧阶段、兼氧阶段、好氧阶段、陶瓷膜生物反应器（MBR），进水口连接在机械格栅之后，出水口连接排水管。

系统膜组件为Ceraflo平板陶瓷膜，膜孔径达到0.1μm，膜组采用外置式结构安装。

1.2废水概况

本项目废水，如果不经过处理直接外排，会产生以下影响及问题：

（1）如果渗漏进入水体会快速发黑发臭，因为腌制品废水不经过处理，氨氮含量高，水体容易发生富营养化；

（2）高盐度的废水渗漏水体时间长，会让底层板结，使水体无法往下渗漏；

（3）废水不经过水体直接外排，不仅对环境造成恶劣破坏，而且会对当地饮用水等造成危害，作为企业家，应当有服务环境的意识。

2、水质指标

2.1原水水质

项目

CODCr（mg/L）

BOD5（mg/L）

SS（mg/L）

NH4-N（mg/L）

色度（倍）

磷酸

（mg/L，以P计）

pH

NaCl浓度（mg/L）

数值

11500

——

——

350

——

——

——

1250

2.2目标出水水质

项目

CODCr（mg/L）

BOD5（mg/L）

SS（mg/L）

NH4-N（mg/L）

色度（倍）

磷酸

（mg/L，以P计）

pH

NaCl浓度（mg/L）

数值

≤100

≤20

≤70

≤15

≤50

≤0.5

6-9

5

2.3数值分析

因为业主方只提供了COD、氨氮及盐浓度，其他数据不想详细，只能针对部分数据进行探讨。

CODCr：

11500mg/L，说明这是属于高浓度有机废水，必须采取生化工艺，而单纯传统生化难以达标，这里需要使用21世纪水处理新工艺——MBR（膜生物反应器），而世来福陶瓷膜又是膜生物反应器的佼佼者，后面将进行详细讨论。

BOD5：

可生化性依据：

BOD/COD，因为水体BOD未知，所以其生化时间及调试周期需要经过中试才可获得，运用一般污水处理厂通用数据难以使污水做到达标排放。

氨氮：

MBR系统，氨氮去除效果能达到1mg/L以下，这一点能完全达标。

盐类：

陶瓷膜属于无机膜，对离子物随着时间运行，表面积聚电荷后能起到降低盐浓度效果，后续反渗透，浓水蒸发浓缩能够使含盐率小于5mg/L。

3、生产工艺分析

3-1生产工艺

3-2参考数据表

　　这份生产工艺图从文献截取，甲方具体生产工艺可能有出入，但从表3-2可以看出，COD与盐主要来源于腌制工艺，而水体的可生化性为0.4，考虑到甲方盐浓度1250mg/L，可进行生化反应。

[1]鲍振国，厌氧_部分亚硝化_厌氧氨氧化处理榨菜废水的脱氮性能试验研究。

4、工艺确定

均质调节池：

稳定进入生化系统的水质，因为高盐度水体，细菌培养难度会大大提高，如果

进水盐浓度及COD波动大，容易使系统不正常运行导致膜污染及系统出水不

达标；

厌氧池：

发生厌氧生化反应，将高分子有机物通过厌氧微生物降解成小分子有机物，使后续

生化过程更容易进行；

兼氧池：

厌氧生化反应与好氧生化反应均有进行，主要是进一步降解前端有机物，同时作为

反硝化反应的池子，将好氧池经过硝化反应水发生反硝化作用，使氨氮以氮气形式

降解，这是对于高氨氮废水核心步骤，并且必须配合陶瓷膜MBR系统。

好氧池：

通过好氧微生物净化水体，优秀的好氧反应，泥水呈现土黄色并且充满生命力，并

且将氨氮转化为硝态氮的核心工艺，同时配合回流1充分解决氨氮总氮的问题。

陶瓷膜MBR设备：

快速泥水分离，使出水达标排放，或者回用清洗厂区等。

其主要优势有

以下几点：

（1）提高污泥龄：

这是核心，因为对于高难度有机废水，其水质的不稳

定容易导致微生物的更新换代后与水体不相适应，大大影响出水水

质及整体系统。

（2）缩短污水处理时间：

高浓度的活性污泥，使污水在整体系统停留时

间缩短，这与设备的整体占地有直接的联系，可以整整节省一半占

地。

（3）与有机膜MBR对比，陶瓷膜MBR抗污染能力强，能够适应高难

度废水，同时，陶瓷膜系统采用外置式的结构，单组恢复，如果膜

组发生污堵，单组关闭浸泡恢复即可，完全不影响系统运行，因为

设计时均有1/4的设计余量。

市面有机膜MBR只能在生活污水上

使用，因为其水体已有规范，而对于难度废水，如此次的腌制品废

水，需要逐步调试，进水水质波动大，会让有机膜快速发生污堵，

而且不能恢复冲洗，而陶瓷膜是可以通过加入一定浓度药剂恢复

清洗。

（4）对盐有初步截留效果，后续深度除盐需要配合后续反渗透，浓水

进行蒸发浓缩。

反渗透：

后续反渗透，因为前段有陶瓷膜作为除盐预处理，实际反渗透负荷降低。

浓水经过

蒸发浓缩后固体处理，过滤后的水可回灌。

五、声明

新加坡世来福科技有限公司中国办事处主要为销售陶瓷膜组及学习新加坡总公司水处理经验，以上数值保证真实，但是对于此水体水质，如何调适等仍需中试后按运行数据设计完整工艺，以上处理方案仅供参考。

六、膜组核算

膜元件

CF-4245-SH

材质

Al2O3

孔径（μm）

平均孔径0.1

膜片数

42

膜过滤面积（m2）

4.5

膜单片尺寸（mm）

3H×110W×500L

膜元件尺寸（mm）

145H×430W×600L

膜元件质量（kg）

20

曝气管供给空气量（m3/min）

需要量

上限值

过滤压力（MPa）

0.03以下

水温（℃）

5～80

pH

2～12

允许MLSS（mg/L）

5000～15000

表6-1膜组件规格

日处理水量：

150m3/d；

每小时处理水量：

150/20=7.5m3/h；

每平方米每小时处理水量：

20Lmh;

所需膜面积：

7.5x1000/20=375m2;

所需膜组件数:

375/4.5=83.3组，经讨论选用80膜组；

构成膜组系统数：

以10个膜组为1套膜系统单元，需要8套膜系统；

表6-1CF-4245SH-5-CL-Z参数

设备型号

CF-4245SH-10P-W

材质

Al2O3

孔径（μm）

平均孔径0.1

膜过滤面积（m2）

45

膜通量（Lmh）

20

设备运行通量（m3/h）

0.9

运行方式

产水8分钟，停2分钟；

停2分钟时，2倍曝气；

每小时进行1次气反冲及1次水反冲；

曝气管供给空气量（m3/min）

需要量

——

上限值

——

过滤压力（MPa）

0.08以下

水温（℃）

5～80

pH

2～12

一体化MBR设备（仅含生化及世来福陶瓷膜部分）

七、设计图及费用核算

序号

使用位置

名称

型号规格

材质

数量

单位

单价（元）

合计（元）

备注

1

收集池

提升泵

Q＝10m3/h，H＝8m，N＝1.0Kw

不锈钢

2

台

5,500

11,000

1用1备

2

一体化MBR膜生物反应器

一体化MBR膜分离器槽体

6.5X2.0X3.0m

A3防腐

1

台

300,000

300,000

3

组合填料

Ф180mm

PVC

10

m3

1000

10,000

4

填料支架

配套

A3防腐

12

m2

1000

12,000

5

厌氧区布水系统

配套

UPVC

1

套

6000

6,000

6

污泥回流系统

配套

UPVC

1

套

6500

6,500

7

污泥回流泵

Q＝3m3/h，H＝8m，N＝0.37Kw

铸铁

2

台

6000

12,000

1用1备

8

产水泵

Q＝7.5m3/h，H＝9m，N＝0.25Kw

不锈钢

2

台

6,000

12,000

1用1备

9

反洗水泵

Q＝15m3/h，H＝18m，N＝0.55Kw

不锈钢

1

台

8500

8,500

10

鼓风机

Q＝2m3/min，P＝0.02Mpa，N＝0.75kw

组件

2

台

10,000

20,000

1用1备

11

穿孔曝气管

DN15

PVC

1

套

5000

5,000

12

曝气主管、支管

配套

UPVC

1

套

5000

5,000

13

液位开关

配套

组件

2

套

1500

3,000

14

陶瓷膜过滤系统

中空陶瓷膜

CF-4245-SH

Al2O3

80

组

9,000

720,000

15

曝气箱

CF-4245BQX-01

8

组

1

6,800

16

密封垫

PVC

112

块

100

11,200

17

负压表

-1~1bar

5

个

50

250

18

角钢底座

SUS304

16

个

429

6,864

19

槽钢箍架

SUS304

16

个

240

3,840

20

螺杆

SUS304，3m

144

根

240

34,560

21

盖板

PVC

16

块

800

12,800

22

其它

控制电柜、电线、电缆、电磁阀

PLC自动可编程控制，配触摸屏

碳钢

1

批

40,000

40,000

23

管件、支架管卡、其他安装材料、爬梯

DN15～50

PVC

1

批

7000

7,000

24

管道阀门

DN15～DN50

PVC

1

批

7000

7,000

25

防腐材料

1

批

4000

4,000

26

其他配件

1

批

3000

3,000

27

安装、调试费

1

项

10,500

10,500

A

材料费

1,278,814

B

工程设计费

B=A×3%

38,364.42

C

工程管理费

C=A×2%

25,576

D

工程税金

不含

不含

E

废水水池整体费用

E=A+B+C+D

1,342,754.70