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1、 I 500T/d 金属废水回用项目解决方案 1 一、工程概况本工程主要为金属废水，金属废水如果直接排入水体，会对严重影响周围水环境，造成重大的重金属污染。对重金属废水的处理，通常可分为两类；一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀(或上浮)法、隔膜电解法等；二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。现我公司根据金属污水性质和工程特点，现我公司设计“浸没式膜反应器+反渗透
2、”组合工艺设计方案供各位领导和专家决策。二、设计原则1、根据生活污水水质特点，参考国内外各类文献资料，采用目前成熟的、操作性强的、较为经济的 MBR 工艺；2、根据业主要求充分利用有限土地资源，最大限度降低对环境的污染；3、设备在运行上有较大的灵活性和可调性以适应水质、水量的变化，同时力求污水处理站占地面积小，工程投资省，运行能耗低，处理费用少；4、 污水处理动力设备均选用进口厂家的产品，确保运行稳定、稳妥、可靠。三、水质分析根据业主提供总进水量为：500T/d，出水达到中水回用标准。四、设计依据 GJ/T119-2000反渗透水处理设备 GB50015-2003建筑给水排水设计规范； GB
3、8978-1996 中华人民共和国污水综合排放标准； GB50014-2006室外排水设计规范； GB50069-2002给水排水工程构筑物结构设计规范； GB500336-2002建筑中水设计规范； 中华人民共和国环境保护法； 15 中华人民共和国水法（1988）； 中华人民共和国水污染防治法（1996）； 中华人民共和国水污染防治法细则（1989）； 建设项目环境保护设计规定（1997）； 建设项目环境保护设施竣式验收管理规定（1994）； 给水排水工程结构设计规范（GBJ69-84）； 城市区域环境噪声标准（GB3096-93）。本工程范围为处理设备外边缘 2.0 m 以内处理设备主体、
4、及与处理装置相关配管和配电的设计与施工。五、浸没式膜反应器工艺介绍外置式 MBR(下图所示) 通过料液循环错流运行，生物反应器的混合由泵增压后进入膜组件，在压力作用下膜过滤液成为系统处理出水，活性污泥、大分子物质等则被膜截留。其特点是：运行稳定可靠，操作管理方便，易于膜清洗、更换及增设，但动力消耗高。图 5.1 外置式 MBR 系统示意图一体式膜反应器(下图所示)是将膜组件浸没于反应器内，通过泵抽吸得到过滤液。一体式膜反应器利用曝气时气液向上的剪切力来实现膜面的错流效果，也有采用在一体式膜组件附近进行叶轮搅拌和膜组件自身的旋转来实现膜面错 15 流效应的。图 5.2 浸没式膜生物反应器示意图水
5、0.0002 微米钠离子0.00037 微米RO 反渗透NF 纳滤UF 超滤流感病毒 0.1微米假单胞菌0.28 微米生化血红蛋白 0.007 微米单位：微米葡萄球菌细菌 1 微米0.00010.0010.01 0.1 1MF 微滤颗粒过滤10 100 1000图 5.3 常用过滤方式及去除粒径图5.2 平板膜反应器运行平板膜过滤出水原理 15 图 5.4：自旋回流过滤示意图平板膜竖直放置在好氧反应池中，清水及小分子物质（如盐分）在负压引流下垂直膜的表面透过膜，混合液在曝气的作用下沿平板膜向上流动，并不断冲刷平板膜表面，使污染物不容易在膜表面堆积，从而保持恒定的透水产量。（2）平板膜结构图 5
6、.5：平板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。（3）平板膜组件的构造 15 图 5.6：膜组件结构图平板膜组件主要由曝气系统和膜板支撑框架组成。曝气系统将从风机输送来的空气通过曝气管进入气水混合空间，经混合均匀后到达膜片部分，保障每一片平板膜均匀地获得气体冲刷力；膜板支撑框架通过导轨支撑膜板，使每块平板膜的空间距离一致，通过集水管把每块平板膜的出水联接在一起。膜元件可以每张取出，检查和互换都很容易。（4）膜组件的曝气系统膜组件的曝气主要
7、有两方面的作用：a、连续不断地曝气对膜面起冲刷作用，这样就可以最大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。膜组件曝气接管示意：如图 5.6 所示 15 图 5.7 膜组件接管曝气图膜组件的曝气系统长时间的运行后曝气管的穿孔可能因污泥堵塞，这样会导致膜组件的曝气不够均匀。通过现场的观察，如果发现曝气不均匀就应该按下面的方法进行调节。图 5.8 曝气管反冲洗示意曝气管反冲洗方法：（）自吸泵停止运行。（）保持阀们 BV1 开着。（）打开清洗用阀门 BV2。通过该操作使曝气管中的污泥逆流进入 BV2阀控制的曝气管路，同空气一起
8、被排放。（）保持阀门 BV2 开 1min。 15 （）关闭阀门 BV2。（）自吸泵开启重新启动 MBR 系统。（5）平板膜的运行方式XXXXX 环保公司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）平板膜的清洗当平板膜在膜池内运行较长的
9、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34 个月。清洗原理如下： 15 图 5.9：在线化学清洗图在线化学清洗药液：碱洗：配制 20005000mg/L 次氯酸钠溶液，用高位水箱静水压头灌入抽吸管路至膜元件，水量为 35L/片，浸泡 2 小时以上或浸泡过夜。酸洗：配制 1000mg/L 草酸溶液，在线清洗，药剂量同
10、上，浸泡 1 小时。* 以上在线清洗功能在低于 1m 的重力水头下进行平板膜内部在线浸泡，压力水头过高易导致化学药剂溢流出膜外侧，对生化系统产生不良影响。B 物理清洗为保证平板膜组件长期稳定运行，待污水处理站大修之际，务必对系统平板膜也进行一次维护性膜表面物理清洗，可根据具体情况采用单片膜表面压力水头进行清洗，或海绵、软布表面擦洗。C.离线化学清洗滤膜元件经过上节的物理清洗后，再置于专用容器内，向容器内加入与在线清洗相同的化学清洗剂，浸泡 5 小时以上，可使滤膜的过滤能力得到最有效的恢复。清洗时：停止曝气和出水，将药液通过加药口注入膜组件清洗前：边曝气边出水的状态 15 六、工艺设计6.1 工
11、艺说明废水首先进入浸没式膜反应器，浸没式膜反应器采用我公司自主研发的双叠平板膜，其具有膜孔径小，通量高，占地面积小等特点。其主要作用是截留小颗粒物质，保证后续反渗透工艺能长期稳定的运行。从膜反应器出水经过紫外消毒进入反渗透，紫外消毒的主要作用是除去废水中的病毒以及细菌，防止细菌物质堵塞后续反渗透工艺，反渗透的主要作用是除盐，从反渗透出水即可回用。膜反应器核心部件为膜组件，我公司独立研发双叠式膜组件，可满足不同类型废水处理需求。关键部件平板膜组件的优点:a. 膜不易污染、膜清洗频率低、清洗操作方便；b. 浸没放置，膜组件稳定置放于反应池中；c. 低压(抽吸或重力) 出水；d. 气液两相流扰动；e
12、. 长时间稳定运行；f. 运行能耗低；g. 膜片可单张更换。 15 6.2 设计说明6.2.1 MBR 池A 构建物参数1.MBR 池数量： 1 座体积： 57.6m3具体尺寸： 4.8m3.0m4.0m有效水深： 3.5m结构： 钢结构。B 主要所需设备1、膜组件数量： 4 组型号： RGE150-150膜面积： 900m2通量： 560L/（m 2d）2、自吸泵数量： 2 台（1 用 1 备）流量： 30m3/h吸程： 6m功率： 3.0kW 15 3、鼓风机数量： 2 台（1 用 1 备）风压： 5m流量： 7.05m3/min功率： 8.50KW4、气体流量计数量： 1 只5、液体流量
13、计数量： 1 只6、加药系统数量： 1 套7、浮球数量： 4 套8、控制系统数量： 1 套6.2.2 紫外消毒系统数量： 1 套功率： 750w6.2.3 反渗透系统1 水箱容积： 20m3数量： 1 只材质： PE2 保安过滤器数量： 1 台3 高压泵 15 数量： 1 台型号： CDL20-144 RO 膜元件 数量： 20 只5 高压管阀材质： 不锈钢6 低压保护系统材质： UPVC7 流量计材质： 有机玻璃数量： 2 只8 低压保护系统型号： JC-206数量： 1 套9 RO 清洗系统A 清洗药液箱材质： PE容积： 3m3B 清洗泵： 型号： CHL20-20数量： 1 台C 清洗过滤器型号： 18-40数量： 1 台10 电气控制系统A PLC 控制器型号： FXIN 15 数量： 1 套11 软启动器数量： 1 只12 系统管路数量： 1 套13 系统仪表仪器： 数量：
