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一体化BME-MBR

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产品简介

针对目前村镇生活污水处理存在的痛点、主要处理模式等,博美环境自主开发了“低能耗、智能型一体化BME-MBR”系列产品,经技术创新、科学设计、精心制造,历经十载,四次改进升级,目前已实现标准化、系列化、规模化生产,最新产品具有处理高效、运行管理方便等优点,而且外观设计赏心悦目、美观大气,与自然环境和谐相融,给人以视觉上的享受。最新产品技术处于全国同行业领先水平。

适用场合

适用于小规模集中式村镇生活污水处理,黑臭河道截污净化处理,处理后达标排放或回用。

单套处理能力

10~500m³/日

进水水质

污水来源为村镇生活污水,进水水质主要指标如下:

序号项目设计进水水质指标
1PH6~9
2COD≤300mg/L
3BOD5≤150mg/L
4TN≤40mg/L
5NH3-N≤30mg/L
6SS≤150mg/L
7TP≤4mg/L

出水水质

设计出水水质达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中的准IV类水标准,具体见下表:

序号项目设计出水水质指标
1PH6~9
2COD≤30mg/L
3BOD5≤6mg/L
4TN≤15mg/L
5NH3-N≤1.5mg/L
6TP≤0.3mg/L

注:括号外数值为水温>12℃时的控制指标,括号内数值为水温≤12℃时的控制指标

工艺流程图及说明

1) 格栅渠:

污水经管网收集输送至污水处理站,首先经格栅清除污水中含有的大颗粒固体物或漂浮物,保证后续处理装置稳定运行。栅渣定期外运处置。

工艺流程图及说明
注:虚线框内微污水处理设备
2) 调节池:

整个调节系统由调节池、提升泵、液位计等辅助系统组成。污水在此进行流量及浓度的缓冲和调节,调节水量、水质对进入后续生化处理系统的污水各项指标有较好的稳定性,促进系统处理效率。污水经调节池提升泵提升进入一体化污水处理设备。

3) BME-MBR一体化污水处理设备:

BME-MBR一体化污水处理设备由缺氧池、厌氧池、好氧池、MBR膜池、清水池、设备间及相关配套设备等组成。污水进入一体化BME-MBR设备,首先经提篮格栅进一步拦截水中毛发和固体杂物以保护膜组件,之后依次经过缺氧池、厌氧池、好氧池和MBR膜池,污水在高浓度悬浮活性污泥和填料固定生物膜的双重生物群体作用下充分降解,生物降解后的水经中空纤维膜过滤,净化后的清水在出水泵的抽吸作用下排出,在膜的高效截留作用下,全部细菌及悬浮均被截留在生化系统中,膜可以有效截留硝化菌,使硝化反应顺利进行,有效去除NH3-N;同时可以截留难于降解的大分子有机物,延长其在系统中的停留时间,使之得到最大限度的降解。膜过滤出水经紫外线消毒后即可达标排放。

为加强脱氮效果,一体化BME-MBR设备生化工艺采用倒置A2O工艺。MBR膜池污泥部分回流至好氧池,由于MBR膜池中要保证膜的冲刷强度,曝气量大,水中溶解氧基本处于饱和状态,污泥回流至好氧池除补充活性污泥量外还可以为好氧池带去大量溶解氧,好氧池曝气量可以有效削减,溶解氧得到了综合利用同时降低了能耗。

好氧池末端设硝化液回流,采用提升泵将好氧池末端混合液回流至缺氧池,缺氧池位于工艺系统前端,优先满足反硝化碳源需求,强化了处理系统的脱氮功能。在好氧池,活性污泥将入流中的有机氮转化成的氨氮,通过生物硝化作用,将氨氮转化成硝酸盐;在缺氧池,反硝化菌将硝化液回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入到大气中,从而达到脱氮的目的。

在厌氧池,MBR膜池回流污泥中的聚磷菌在厌氧环境下释放磷,以利于好氧池内的活性污泥摄取更多的磷;而在好氧池,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷除去。

为保证出水总磷达标,一体化BME-MBR装置还配置了化学除磷功能,当生化除磷不能满足排放要求时,启用化学除磷。化学除磷启用后加药装置根据设定的投加量将除磷药剂自动投加入MBR膜池内,除磷剂在膜池的水力搅拌混合作用下与水中的磷酸盐发生同步化学沉析及絮凝作用,再通过MBR膜的高效截留作用从而去除磷酸盐,工程实践经验表明,MBR工艺中膜分离对总磷的截留有重要贡献,实施化学除磷只需形成膜能够截留的细小絮体即可,因此可以节省加药量,在 MBR工艺中投加除磷药剂进行化学除磷,不仅可以取得很好的除磷效果,对污泥性状和膜污染控制也不会造成明显的影响,而且经济可行。采用的MBR膜孔径为01~0.4μm,大肠杆菌大小(长×宽)约为0.4~0.7×1~3μm,因此大肠杆菌基本能被膜截留在池内,膜出水再通过紫外线辅助消毒后实现出水的达标排放。

4) 污泥池:

MBR系统运行中产生的少量剩余污泥先排入污泥浓缩池浓缩,浓缩后上清液回流至调节池,浓缩污泥定期外运处置。

5) 控制系统:

整个污水处理过程由PLC全自动控制,除药剂补充外无需人工操作或干预,也可由自动控制切换为手动控制。

优势和特点

博美环境研制的BME-MBR一体化污水处理设备主体工艺采用膜-生物反应器(MBR)技术,MBR是一种将膜分离技术与生物技术有机结合的新型高效污水处理工艺,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住,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。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。

MBR工艺在国内已发展近二十年,随着膜制造技术不断提升及膜成本的逐步下降,MBR工艺的优势日趋凸显,被业内专家誉为“二十一世纪的水处理技术”。

近年来,博美环境在引进吸收国内外研究成果的同时,结合工程实践,通过研发优化,将生物接触氧化工艺、A2O工艺与MBR工艺进行有机结合,进一步强化了MBR的脱氮除磷性能,同时不断完善和改进MBR的进水布水系统、出水系统、曝气系统、膜组件的结构形式、在线清洗系统和自控系统,有效提高了MBR的净化效率,延长了MBR膜使用寿命、简化了操作程序、降低了运行成本,使该工艺在技术实用性上取得重大突破,成功开发出了“低能耗、智能型一体化MBR污水处理装置”系列产品,单台处理能力10~500m³/d,得到了广泛应用。

博美环境自主开发的“低能耗、智能型一体化MBR”是一体化膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,简称MBR)的重大升级换代产品,是在现有一体化MBR的基础上,进行了多项技术创新并将这些创新技术进行了有机融合和高度集成。

“一种兼具化粪功能的分散式污水处理装置”发明专利技术
专利申请号20181045998.6

BME-MBBR高效悬浮填料技术
MBBR填料拦截防堵塞技术
水利形态优化技术

混合液无动力回流技术
高效低能耗曝气技术
PE罐体抗压技术

BME-MBBR高效悬浮填料技术
MBBR填料拦截防堵塞技术
水利形态优化技术

混合液无动力回流技术
高效低能耗曝气技术
PE罐体抗压技术

BME-MBBR高效悬浮填料技术
MBBR填料拦截防堵塞技术
水利形态优化技术

混合液无动力回流技术
高效低能耗曝气技术
PE罐体抗压技术

BME-MBBR高效悬浮填料技术
MBBR填料拦截防堵塞技术
水利形态优化技术

以上多项综合技术中,博美环境自主开发的 “一种无需抽真空的浸没式膜过滤系统出水装置”发明专利技术,在MBR装置出水方式上实现了重大突破和创新,使得一体化MBR装置能不再限于采用自吸泵出水或带抽真空设备的离心泵出水,而是可以直接采用普通离心泵作为出水泵,且无需配置抽真空设备,产水效率可提高15%、产水系统能耗较未使用该技术的产品可降低15%以上,有效降低系统故障率,并且减少了产水系统配套设备,节约了安装空间和占地面积,属于行业首创,处于国际领先水平。

产品特点

出水水质优良稳定

主体工艺采用了A2O+MBR生物脱氮除磷加膜过滤工艺,并配置了化学强化除磷功能,出水水质全面优于一级A标准,主要出水水质指标可达到地表水IV类标准。

出水水量持久稳定、膜使用寿命长

常规市场同类产品初期出水水量尚能满足设计要求,但由于技术不够全面成熟,随着运行时间(通常半年到一年)的延长,膜污堵情况会日益加剧,膜通量迅速减小,造成化学清洗频繁,当系统出水水量严重低于设计处理量时,不得不更换膜组件。

BME-MBR一体化污水处理设备由于集合了变频恒流量出水技术和智能在线化学清洗技术,可以有效控制和减轻膜污染,维持膜通量,延长膜使用寿命,确保出水水量的持久稳定。

可有效控制和预防污泥膨胀

常规MBR一体化污水处理设备用于处理生活污水时,由于进水浓度偏低、MBR系统污泥浓度较高,经常会发生污泥膨胀现象,这种污泥膨胀通常是由于丝状菌异常繁殖引起的,这种污泥膨胀发生的初期,出水水质虽然不会发生重大变化,但是会有大量泡沫产生,严重影响环境美观和卫生,如不及时处理,当系统中丝状菌成为优势菌种时,出水水质会迅速恶化,伴随着MBR膜的迅速污堵,出水量急剧减少,直至系统彻底瘫痪。

BME-MBR一体化污水处理设备通过工艺优化和合理配置,结合智能化控制系统,可有效控制和预防污泥膨胀的发生,为污水处理系统长期稳定运行提供了保障。

设备能耗低

BME-MBR一体化设备运行时的耗电设备主要包括鼓风机、出水泵、污泥回流泵等,由于采用无需抽真空的浸没式膜过滤出水技术、恒流量变频出水技术以及溶解氧综合利用技术等,一体化BME-MBR设备相较市场同类产品电耗可以节省约20%。

集成度高、占地面积小

BME-MBR一体化污水处理设备为高度集成一体化设备,除格栅、调节池提升泵等配套设备以及污泥池外,其余设备全部集成在一体化设备箱体内,并且进行了结构优化设计和科学布置,项目现场无需另建风机房和控制间,相较市场同类污水处理设备,可节约占地30%以上。

自动运行、无人值守

BME-MBR一体化污水处理系统中配置了液位计、电磁流量计、压差变送器及PLC可编程控制器,当调节池内水位达到启动液位时,PLC控制污水提升泵自动运行,污水进入MBR后经生化降解处理,当MBR膜池内液位在低液位以上时,出水泵在PLC的控制下间歇式自动开启和关闭,出水泵开启时,经生化降解后的水在泵的抽吸作用下经过膜过滤进入出水管路,通过出水管路达标排放。同时,在出水过程中,PLC根据电磁流量计反馈的信号,自动调节出水泵的运行频率,使出水泵始终保持恒定的设计出水量,整个过程无需人工值守,全自动运行。

人机互动界面友好

BME-MBR一体化污水处理系统配置了10吋彩色液晶触摸屏人机界面,触摸屏上可以实时显示整个污水处理工艺流程、各个设备的运行状态、反应器内实时液位、出水泵实时流量、出水泵工作频率、过膜压差的信息以及出水泵开停时间、工作设备和运行设备的切换时间、MBR膜池运行的高低液位等控制参数,操作人员可随时查看系统的实时信息,并可对全部控制参数进行调整和修改,也可以通过触摸屏对各个设备进行手动开停操作。

智能化、可远程监控

BME-MBR一体化污水处理设备智能系统通过实时监测液位、流量、压差、电流、电压等,可智能判断系统各单元及部件的运转情况,及时进行提示、报警、停机或对膜进行化学反洗。

当内部设备出现过载、短路、停机等异常情况时,PLC会及时采取停机措施,通过警报器发出声光警报,并在彩色液晶触摸屏上显示图像警报和提示信息。

当MBR系统运行一定时间后,过膜压差逐步增大,当过膜压差达到30KPa时,PLC即认为MBR系统需要进行在线化学反洗,PLC自动停止出水泵,并开启反洗水泵,进行在线膜清洗。

当进行在线化学反洗后效果不明显时,PLC即认为系统需要进行离线浸泡清洗,此时,PLC会通过警报器发出声光警报,并在彩色液晶触摸屏上显示图像警报和提示信息。

BME-MBR一体化污水处理设备还配备有物联网远程监控系统,通过4G网络实时传输设备运行工况到云端服务器,用户可通过PC终端或手机APP随时监控设备运行情况,也可实时接收设备报警信息,有效降低了设备维护的人工成本。

污泥产量低

一方面因为MBR工艺本身具有的采用膜分离技术取代传统工艺重力沉淀实现泥水分离的特性,膜将悬浮物和生物菌全部截留在反应器内部,致使生化系统具有高出传统工艺数倍的污泥浓度,另一方面,一体化BME-MBR设备内置了大量生物组合填料,作为生物载体吸附大量微生物在其上生长繁殖,进一步提高了生化系统内的污泥浓度和数量。因此,生化系统污泥负荷极低,大量微生物处于内源呼吸阶段,微生物增殖速度缓慢,同时部分微生物会自身氧化分解以获取能量,进而污泥浓度会逐步减少,当活性污泥减少到一定程度,微生物的生长繁殖速度和消解速度逐步趋于一致,最终系统内有机物和微生物会达到一种平衡,活性污泥量基本保持恒定,因而剩余有机污泥量极少,只有少量无法生化降解的无机污泥需要排放,从而使系统在运行中有机污泥产泥量明显降低。

相较传统污水处理工艺的同类污水处理设备,一体化BME-MBR设备污泥产泥量能减少50%~70%。

寒冷地区冬季运行稳定

当污水处理设备在寒冷地区冬季使用时,由于室外温度远低于10摄氏度,污泥活性低,MBR膜通量也会降低很多,当环境温度较低时,存在出水水质不稳定,出水量不足,膜使用寿命短等问题。

BME-MBR一体化污水处理设备通过在MBR装置四周设置保温板,使MBR装置内部温度维持在15摄氏度以上,保证了污泥活性和膜通量维持在设计范围内,从而使设备能在寒冷地区的冬季仍能正常运行,满足设计出水水质,同时一体化BME-MBR装置无需放在室内或埋入地下,节省了建设设备间或土建开挖的费用,便于管理维护。

高标准防腐处理,设备使用寿命长

BME-MBR一体化污水处理设备壳体采用优质碳素钢加工而成,防腐处理参照海运集装箱防腐标准执行,钢板和型材全部经自动喷砂除锈达Sa2.5级并喷富锌底漆预处理,壳体成型后水下部分再经环氧底漆加环氧煤沥青漆防腐处理,池外部再经环氧底漆+环氧云铁中间漆+丙烯酸面漆防腐处理,壳体使用寿命可达20年以上。

高端配置,品质有保障

BME-MBR一体化污水处理设备内部配置的水泵、风机、膜组件、管道、仪表、自控、油漆等设备材料全部采用国际或国内一线品牌,做工精良、故障率低,稳定性好,使用寿命长,品质和售后有保障。

附属构筑物设计

序号名称工艺尺寸(mm)数量单位形式备注
1 格栅渠 2000 600 根据进水管标高确 1 地下式钢砼 机械格栅
500 500 根据进水管标高确 1 地下式钢砼 人工格栅
2 调节池 有效容积取日处理量的20%~40% 1 地下式钢砼 如配置污泥脱水系统时根据要求设计
3 污泥池 有效容积取日处理量的10%~20% 1 地下式钢砼
4 一体化设备基础 长度+500m 宽度+500mm 300mm 1 地上式钢砼

选购设备清单

序号 名称 型号规格 参数 数量 单位 材质 备注
1 人工格栅 BS-500 栅隙3mm 1 SS304
机械格栅 BGS-500 栅隙3mm 1 SS304
2 调节池提升泵 潜污泵 流量与设备处理量配套,扬程10~15m 2 铸铁 配自耦装置
3 保温 1 岩棉

产品选型表

设备型号 处理能力 外形尺寸(m) 装机功率(KW)
L W H
BME-MBR-Ⅰ-10 10 2.38 1.60 12.50 1.75
BME-MBR-Ⅰ-25 25 3.10 2.50 3.00 1.87
BME-MBR-Ⅰ-50 50 3.83 2.50 3.00 2.58
BME-MBR-Ⅰ-75 75 5.28 2.50 3.00 3.98
BME-MBR-Ⅰ-100 100 6.73 2.50 3.00 4.68
BME-MBR-Ⅰ-150 150 6.73 3.00 3.50 7.01
BME-MBR-Ⅰ-200 200 8.90 3.00 3.50 9.80
BME-MBR-Ⅰ-250 250 10.35 3.00 3.50 10.93
BME-MBR-Ⅰ-300 300 12.53 3.00 3.50 11.73
BME-MBR-Ⅰ-350 350 13.98 3.00 3.50 13.80
BME-MBR-Ⅰ-400 400 16.15 3.00 3.50 18.70
BME-MBR-Ⅰ-450 450 9.63*2 3.00 3.50 20.96
BME-MBR-Ⅰ-500 500 10.35*2 3.00 3.50 21.76

注:博美环境保留对以上设备规格参数的优化修改权。