从项目案例看水处理中的膜技术应用

来源：化工707

与传统的水处理工艺相比，近几年来，随着膜技术的不断普及和其优良性能，采用膜技术来实现水处理已经是很普遍的一种方案。

这一期我们以当下最热的板框式、中空纤维式膜组件组成的膜生物反应器(MBR)具体案例，来看看水处理过程采用膜技术的应用性能。

MBR

膜生物反应器(MBR)用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大大增加，达到很高的水平，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明，得到高质量的产水。

不管被处理的污水类型如何，也不管采用何种商业化的 MBR 工艺，对于所有的好氧 MBR 工艺而言，都能获得非常高质量的出水水质。所有 MBR 的共同特点是：有机物与营养物质的高速度和高效率去除、固体物质完全去除、优良的消毒特性以及占地面积小。

膜生物反应器(MBR)由膜的使用状况不同分为内置式和外置式两种。内置式是将膜直接浸渍于生化反应池中，直接从膜元件中抽出净水，而外置式则是用泵将生物反应池的水通过膜组件进行错流过滤循环，得到洁净的透过水。内置式膜反应器由于操作压力低，使用的膜面积较大，而外置式膜生物反应器由于是在泵的压力下大流量循环错流过滤，膜的通量较大，使用的膜面积较小，但动力消耗较大。

目前，世界上投入运营的膜生物反应器大约有 55%是内置式的。

不同膜组件下的项目实例

板框式膜组件

一、生活污水处理项目案例：

名称：某市黑臭水体项目治理工程

工艺装置：瑞杰特板框式MBR一体化装置

运行成本情况：

电费——总装机功率为102.5kW，总运行功率为50.9kW，电价按0.5元/(kW˙h)计，则电费为0.61元/m³ 。

药剂费——主要为膜清洗所用药剂费用，约为0.06元/m³ 。

人工费——拟配置1人，工资为2000元/月，则人 工费为0.067元/m 3 。

综合上述费用，不考虑折旧、设备检修、检测等费用，直接运行费用为0.738元/m³。

二、化工领域污水处理项目案例：

1.名称：某制药废水处理项目

工艺装置：国祯久保田平板膜MBR装置

处理废水量为2500m³/d，产水符合国家标准。

2.名称：神华甲醇下游加工污水处理生化装置项目

工艺装置：国祯MBR平板膜

特点：在处理煤化工高浓度废水的领域中，已经有一些膜技术企业做到了。

此外，据我们收集汇总相关项目案例情况，可以看到MBR平板膜在医药、食品、发电、机械加工、化工。城市污水领域都有所涉及。

板式膜的优点 ：

1、可选择的膜种类多。

2、可通过增减膜板、膜片来在一定允许幅度内调整处理量。

3、结构简单，对压力变动和现场作业的可靠性大，易于操作。

4、开放式流道，堵塞后可拆下膜板膜片清洗，膜的更换和维护较容易。

中空纤维式膜组件

一、生活污水处理项目案例：

1.名称：某市再生水厂水处理20000t/d 工艺装置：内衬增强型PVDF中空纤维膜

效果：处理生活污水时，系统出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准，其中CODcr、BOD5、氨氮可达到地表水Ⅳ类标准。

运行成本： 工程建设总投资13313.46万元，其中直接工程费用6358.78万元，单位投资费用3179.39元/t水。

运行费用：年运行成本688.23万元

电费0.45元/t水，药剂费0.124元/t水，人员工资0.091元/t水，污泥外运及处置费0.007元/t水，日常检修维护费0.067元/t水，大修费0.10元/t水，管理费0.103元/t水，

综上：运行成本合计0.942元/吨水。

2.名称：某市污水处理厂 工艺装置：碧水源地下式MBR污水处理工艺

处理规模：150000m³/d

效果： 处理能力相同情况下，只占传统地面式污水处理厂的面积的三分之一。污泥量约为常规活性污泥法的四分之一到三分之一之间。同时实现了好氧无磷排泥出水SS接近于零。

二、化工领域项目案例：

名称：某煤化工集团年产醋酸40万吨系统配套建设1座原水净化站及预脱盐水站项目。

工艺装置：赛诺中空纤维膜超滤系统

效果：该项目处理量为3万吨每小时，每套使用赛诺膜SMT600-P50组件104支，共计4套，膜使用量416支组件，运行通量63.2 LMH，回收率>90%。后期反渗透项目处理量为2.8万吨每天，每套使用陶氏 BW30-365-FR 膜315支，共计4套，膜使用量1260支，运行通量20 LMH，回收率>70%。在处理量高达30000m³/d，以及水分复杂的情况match下依旧运行稳定，产水符合国家标准。中空纤维膜有热法和湿法两种不同的制造工艺，因此在使用场合上也有不同。在饮用水净化、废水处理、脱盐和中水应用、以及海水淡化等其他领域都有应用。

随着我国净水及污水处理标准的不断攀升，膜技术已经从工业水处理行业转移至净水、市政污水及给水领域。

据统计，全球膜销售额每年以14%～30%的速度增长。膜分离在废水处理中已得到了广泛的应用，并将会成为主要的先进废水处理技术，有着广阔的发展前景。