MBR生物反應裝置膜技術
今天我跟大家交流的題目是城鎮污水地下式MBR技術。我從三方面給大家介紹一下。地下式MBR的工程特點然后舉一個典型案例,然后探討一下地下式MBR的應用發展。
為什么要建地下式污水處理廠?一個是節約土地,還有就是周邊環境影響小,主要是噪音和除臭。因為它全部在地下,自然的噪音就小了,地上的污水處理廠,怎么做隔音或者防噪都不可能做的那么好,這是主動式的。除臭是被動式的,因為地下污水處理廠,如果除臭做的不好,在日常生產的時候是有風險的。地上污水處理廠再嚴厲要求除臭,可以托管,做的不好也不影響運行,因此地下除臭要求比地上高很多。
當然地下式污水處理廠的也存在不足,一個是投資大,還有一個對設備要求比較高,主要是自動化程度。在輔助設計上,特別是通風、消防和照明這些方面,比地上污水處理廠要求高很多,而且不是一個量級。
膜技術,MBR技術有兩個好的特點,一個是省地,另外一個出水水質好,這個大家都知道。地下處理廠和MBR技術結合是優勢互補、劣勢互消的模式。地下埋深大,土建投資高,MBR節省土建,這樣就可以降低成本了。
我舉一個例子,地下式污水處理廠的結構性布置。小規模的污水處理廠能不能做地下?中小規模的地下污水處理廠MBR,一般采用單層加蓋的形式。目前為止我們有1000個地下式的MBR工藝,分布在北京、浙江、江蘇各地,規模從5噸到5000噸。把構筑物埋在地下,后面這兩個是全地下和半地下,這兩個各有千秋。從MBR技術角度來講,這兩個技術都有,但是這兩種技術都適合于大規模污水處理廠,對于全地下的,正資產比半地下高。首先景觀區和生產區是分開的,普通的老百姓也可以到公園里面去,半地下的,地面可能是生產區,還是有圍欄的。
提一個問題,從省地的角度,從工程角度,能不能污水處理廠都移到地上,從技術角度是可以實現的,但帶來的問題是污水處理廠變得很高,因為地埋式污水處理廠埋深基本上是15米以上,全部在地上,相當于地上有十幾米的大樓;如果都是地上的話,設備和池子都在地上,除噪跟地上污水處理廠防噪音是一樣的,怎么做?這是被動除噪;從景觀角度,從管理的角度,生產區和景觀區都在地上的話,檢修,圍欄,管理都是地上污水處理廠,從正資產角度就差了。
舉一個例子,全地下的MBR豎向設置我們做三層,地下負,地下二層,一般是負15米以上,我們做一些預處理池體,生物池,負一層是設備層,地下通道都在地下一層、地上層,負2米,上面可以種樹,種灌木,有2米的浮土。
地下MBR跟地上的比有什么特別?有一個特點就是結構帶來的影響。我們知道MBR技術是攔道式的,我做地上式的污水處理廠,攔道的寬度沒有要求,看設備大小就可以了。每一個都可以有管廊,方便接管就可以了。如果建在地下一定有限制,特別是柱距,一般都是8米,我們盡可能減少占地,所以一般做兩個膜池共用一個管廊,管道做成雙層,節省距離。
膜組器,膜設備是MBR核心的設備,因為采用地下式,這些方面都需要改變。地上式可以做60片,地下的可能不能做那么寬。
地下式MBR跟地上的區別,吊車的區別很大。地上5噸就可以了,地埋式有柱子,吊車走不了,所以要做S型的,這個是有轉彎半徑的。這是我我在做地下式MBR污水處理廠過程中,碰到的幾個具體的技術問題。
從工藝角度來講,用了新的技術,地下污水處理廠要進一步的升級是挺困難的。當時在工藝流程設計上,做了比較大的優選。選擇的強化脫氮工藝。用的是多點進水和多點回流,效果還是很明顯的。總共14個小時,5:1的氣水比。46片的膜,252個組件,28個廊道。清洗做了兩種,一種是電動葫蘆吊起來到專門的地方洗,每個膜池做了防腐,每個膜池可以實現原液浸泡。這兩種方式他們都在用。
我談一談這個廠的結構專業設計,這是施工的情況,基礎是筏板基礎。我對這個工程的結構了解了很多。整個池子是地下的,無縫的,頂層是景觀層。每一個結構設計方式都是不一樣的,這是景觀層做的實驗照片。這是兩回路,70%的供電就可以了,都是二級負荷。因為地下污水處理廠對消防和應急照明要求比較高,我們配了500KVA備用發電機組。會有應急照明,在特殊的,特別是消防控制中心,發電機房等場合要做應急照明,要求30分鐘連續供電的時間。自控方面要求也是很嚴的。除臭也是地下式污水處理廠重要的一環。
除臭這個環節是被動式的,只要做在地下,必須做好除臭,不做好除臭,這個廠是不能正常運營的,地上污水處理廠沒有這個問題,所以除臭是要考慮的,不同的區域,采用不同的除臭的方法。比如說預處理,地上污水處理廠污泥這塊不會除臭,地下這塊也要除臭,用生物除臭的方法,空間也要做活性炭吸附。除臭換氣要求2小時一次,
消防這里有一個防排煙設計。無自然排煙區要做加壓送風,這個是高層建筑才會有的。我們還考慮地下的措施。防火有建筑防火和水防火,我們分了8個區。水消防怎么做,爭議很大,而且沒有規范,不知道怎么做,我們從嚴要求,不光做了消防雙系統,還做了自動噴水系統。還有一級負荷的氣體消防,還有滅火器。
從目前這個廠運行的情況,回歸到工藝本質。實際進水水質和設計的接近,但是我們都達到了四類水,運行還是很不錯的。
看一下應用發展,我們做了一個統計,目前我們自己大概十幾個在建或者建好的污水處理廠,MBR技術在規模水量上占了一半,數量上占了70%,10個里面有7個是用MBR的。MBR技術在地下還是比較受歡迎的。
地下式MBR,跟傳統的比,占地節省20%,如果做地上的,一般都說MBR肯定比傳統的貴,地下式的不見得,我們統計地下式MBR比地上偏移20%,運營費用貴5%。
我們認為地下式污水處理廠跟MBR工藝相結合是優勢互補,劣勢互消的雙贏組合。地下式MBR污水處理廠工藝、膜系統結構等各個專業均有特色,MBR工藝在地埋式污水處理廠發展中具有廣闊的前景。