1、MBR技術在北京應用與改進北京排水集團/5/281/36匯報提要一. 北排集團MBR技術應用情況二. MBR技術應用中問題與改進三. 總結及國內MBR應用前景預測2/36一. 北排集團MBR技術應用情況3/36北京城市排水集團有限責任企業是市國資委所屬市政公用基礎設施一級企業。2月6日，正式掛牌成立。截止年底，集團總資產456億，凈資產235億元。在職職員4100余人。北排集團形成了管網搜集、污水處理、再生水利用、污泥處置四大業務板塊。截止年底，運行北京中心城區6475公里供排水管網，96座雨污水泵站；8座污水和再生水處理廠站，污水日處理能力267萬立方米，再生水日供給能力104萬立方米；污泥

2、日處理處置能力2800噸。北排集團介紹6475公里供排水管網96座雨污水泵站267萬立方米/天生活污水處理能力104萬立方米/天高品質再生水供給能力一. 北排集團MBR技術應用情況2800噸/天污泥處理處置能力4/36北排集團介紹一. 北排集團MBR技術應用情況 按照市政府北京市加緊污水處理和再生水利用設施建設三年行動方案（2013-年）（京政發201314號）精神，至年三年期間，排水集團新建總規模150萬立方米/日再生水設施，完成4座污水處理廠升級改造，新建6128噸/日規模污泥無害化處置設施，進行75座雨水泵站升級改造以及355公里排水管網、110公里再生水管線建設和改造等任務。 北京排水

3、集團改造及新建水廠污泥設施平面圖再生水管線總體方案5/36經過十余年探索和實踐，北排集團具備了從規劃、研發、設計、投融資、建設、裝備到運行服務等產業鏈主要步驟能力，在城市生態環境規劃建設、排水和再生水產業發展、流域水污染綜合治理、網站廠設施一體化運行等方面含有深入了解、豐富實踐經驗和優異業績。北排集團介紹一. 北排集團MBR技術應用情況產業鏈6/36MBR技術在北排集團應用歷程開展MBR技術研究年與清華大學合作進行中試20北小河一期（6萬）MBR投入運行20開始MBR工藝配套設備研發制造20北小河二期（4萬） MBR、清河三期（15萬）MBR投入運行20北小河一期（6萬） MBR到壽命換膜20

4、北排裝備膜科技企業投產，年生產能力200萬平米20槐房（60萬）MBR預計6月投入運行使用郊區縣運行MBR項目懷柔廟城（9.5萬）MBR、房山城關（2.5萬）MBR、MBR工藝污水處理站若干在建MBR項目房山“5+2”項目、南寧“3+2+2”項目、次渠改造項目等一. 北排集團MBR技術應用情況7/36北排集團應用MBR技術所占百分比一. 北排集團MBR技術應用情況總處理能力萬噸/日其它技術萬噸/日UF膜處理能力萬噸/日MBR技術處理能力萬噸/日MBR技術應用占比%至267199402810.50%至4131252008821.30%8/36一. 北排集團MBR技術應用情況槐房再生水廠效果圖北小

5、河再生水廠一期（6萬）9/36二. MBR技術應用中問題與改進10/36北排集團經過多年運行經驗積累，對MBR工藝應用中出現問題不停探索改進，逐步形成北排集團自主MBR技術研發、設計、膜組器及配套設備生產、工藝運行標準。二. MBR技術應用中問題與改進創新 合作 發展 共贏11/36二. MBR技術應用中問題與改進北排集團MBR技術應用中出現主要問題：1、壽命期內處理水量衰減問題2、預處理效果難以滿足膜系統運行要求問題3、膜污染有效控制問題4、同等條件下，投資、運行成本偏高12/36二. MBR技術應用中問題與改進1、壽命期內處理水量衰減問題-問題成因1、膜污染逐步累積，造成膜材料過水能力下降

6、；2、膜材料老化后親水性下降，造成膜材料過水能力下降；3、膜材料老化后機械強度下降，限制了膜擦洗強度和清洗藥劑濃度，清洗效果下降。以北小河再生水廠一期MBR系統為例，設計處理能力為6萬噸/日。4月投入運行以來，系統處理能力顯著下降，至年4月處理能力僅2萬多噸/日。13/36二. MBR技術應用中問題與改進1、壽命期內處理水量衰減問題改進辦法1.1建立膜性能評價體系，實時跟蹤監測，強化預判 最經濟膜壽命評價法第三步 在膜使用極限壽命內，評定最經濟膜壽命。 透水率衰減法第一步 利用透水率衰減法評定膜使用極限。 膜性能檢測法第二步 對膜性能進行跟蹤檢測，掌握膜性能衰減情況。14/36在線監測與定時離

7、線檢測膜檢測體系，建立跟蹤監測機制，全方面掌握膜系統運行狀態，形成大型MBR工程技術保障系統。在線膜系統運行狀態監測定時離線膜性能跟蹤檢測膜檢測體系膜狀態評價提出運行提議做出膜壽命預測提出更換提議2. MBR技術應用中問題與改進1、壽命期內處理水量衰減問題改進辦法1.1建立膜性能評價體系，實時跟蹤監測，強化預判15/36二. MBR技術應用中問題與改進1、壽命期內處理水量衰減問題改進辦法1.2建立與健全膜污染預警系統及應急預案，為系統提供安全可靠保障1）對進水進行檢測，一旦發覺含有能夠產生急性膜堵塞物質，馬上報警，防止產生大范圍嚴重膜污染事件。2）依據膜池運行參數，預測膜污染進程。在膜污染速度

8、異常時發出預警，提醒進行運行調整，延緩膜污染進程，減輕不可恢復性膜污染，確保膜透水性。膜污染預警系統進 水膜池運行參數是否對膜組成急性污堵預測膜污染情況，判斷膜污染速度是否正常發出警報，提醒運行調整正常運行是否否是16/36二. MBR技術應用中問題與改進1、壽命期內處理水量衰減問題改進辦法1.2建立與健全膜污染預警系統及應急預案，為系統提供安全可靠保障膜污染預警算法建立與訓練膜污染預警系統因子篩選膜污染影響原因膜污染因子膜污染指示因子輸入層輸出層膜污染預警神經網絡算法輸出層輸入層北小河4萬噸MBR運行數據訓練樣本集驗證樣本集膜污染因子膜池MLSS、膜擦洗氣量、產水量、跨膜壓差、水溫、膜池出水

9、COD膜污染指示因子透水率17/36二. MBR技術應用中問題與改進1、壽命期內處理水量衰減問題改進辦法1.2建立與健全膜污染預警系統及應急預案，為系統提供安全可靠保障清河再生水廠鐵污染實例18/36二. MBR技術應用中問題與改進1、壽命期內處理水量衰減問題改進辦法1.3優化膜絲選擇，考慮設計余量，提升系統抗污染性能為了改進膜材料老化問題對運行影響，北排集團從膜絲材料選擇入手，對市場主流NIPS、NIPS+內襯、TIPS材質膜絲，在化學穩定性、耐磨損、耐壓性等方面進行比選。最終確定使用3G-TIPS膜絲作為北排集團應用主要膜絲品種。19/36二. MBR技術應用中問題與改進1、壽命期內處理水

10、量衰減問題改進后效果北小河再生水廠一期MBR系統5月開始換膜，8月完成全部更換工作。換膜后，系統產水性能大幅增加，截止當前未進行過離線人工清洗。每日高峰時段產水量3200m3/h，透膜壓差一直保持在30Kpa一下，膜過濾性能良好。經取樣檢測，膜絲運行一年后，膜絲表面接觸角未發生顯著改變。換膜周期90天20/36二. MBR技術應用中問題與改進北排集團運行全部MBR項目都面臨不一樣程度纖維物質纏繞問題。主要原因：1、預處理攔截效率低，常規1mm膜格柵不能有效去除纖維；2、纖維物質在MBR系統內無出路，存在逐年累積情況；3、離線人工清洗能夠去除纖維，不過效率較低，且受氣候限制。2、預處理效果難以滿

11、足膜系統運行要求問題成因21/36二. MBR技術應用中問題與改進2.1優化預處理設計，提升纖維去除率2、預處理效果難以滿足膜系統運行要求問題改進辦法除 得 盡洗 得 清調 得 準控 得 精除得盡8mm回轉格柵1mm轉鼓格柵北小河一期8mm回轉格柵3mm轉鼓格柵1mm轉鼓格柵北小河二期40mm抓斗10mm回轉格柵3mm孔板格柵1mm滾筒格柵清河三期22/36二. MBR技術應用中問題與改進2.2合理設備選型，提升攔截效率2、預處理效果難以滿足膜系統運行要求問題改進辦法合理選擇膜格柵，可提升纖維物質去除效率，降低進入MBR生物池纖維物質總量。經過測試，該辦法能增加20%左右柵渣量。轉鼓格柵滾筒格

12、柵23/36北排集團各MBR項目每年12次離線清洗，去除堆積在膜元件上纖維物質。北小河一期項目更換膜組器同時安裝了生物池旁途經濾系統，纖維物質堆積問題大幅緩解。當前系統已穩定運行一年，未進行離線清洗。膜架進行離線清洗二. MBR技術應用中問題與改進2.3定時離線人工清洗或建立旁濾系統，去除系統內積累纖維物2、預處理效果難以滿足膜系統運行要求問題改進辦法24/36二. MBR技術應用中問題與改進1、膜廠家標準在線清洗設定與運行實際情況不配套，不能有效處理實際問題；2、MBR系統用戶缺乏自主修改在線清洗步序、參數經驗和技術伎倆。3、膜污染有效控制問題問題成因25/36二. MBR技術應用中問題與改

13、進3.1強化膜污染原因跟蹤分析，制訂針對性清洗方案3、膜污染有效控制問題改進辦法污染膜紅外光譜分析26/36二. MBR技術應用中問題與改進北排集團依據運行和清洗MBR經驗，經過大量清洗對比試驗，自主編程開發MBR在線恢復性清洗自控程序。經過使用該程序，實現了運行人員在上位機界面可修改清洗步序和清洗參數，從而豐富了MBR用戶清洗伎倆，提升了清洗效率和可靠性。3、膜污染有效控制問題改進辦法3.2自主開發清洗程序，提升操作靈活性和清洗有效性27/36二. MBR技術應用中問題與改進3、膜污染有效控制問題改進辦法 使用膜廠家清洗原程序清洗效果 使用自主開發恢復性清洗程序清洗效果3.2自主開發清洗程序

14、，提升操作靈活性和清洗有效性28/362. MBR技術應用中問題與改進4、同等條件下，投資、運行成本偏高問題成因MBR項目普遍存在投資高、運行成本偏高問題。主要原因：1、膜絲成本高，配套設備相對較多；2、膜壽命相對較短，折舊費用偏高；系統運行時，膜擦洗氣量需求大，電耗偏高。29/36二. MBR技術應用中問題與改進4.1提升單位有效池容過濾面積，降低建設成本4、同等條件下，投資、運行成本偏高改進辦法縮小單根膜絲直徑，增大膜絲比表面積，在一樣池容下提升過濾面積，節約系統占地。膜材質PVDFPVDF制膜工藝熱法濕法膜絲內/外徑（mm）0.7/1.31.3/2.4膜絲比表面積3.071.6730/3

15、6二. MBR技術應用中問題與改進4.2優化膜材料選擇，延長膜運行壽命4、同等條件下，投資、運行成本偏高改進辦法選擇化學性能穩定、結構穩定，含有較強耐堿、耐氧化性，同時兼具良好機械性能，抗拉強度穩定膜絲，其壽命可提升40%以上。31/36二. MBR技術應用中問題與改進4.3改進系統設計，降低直接運行成本合理設計膜組器形式，選取簾式膜，改變膜擦洗方式，經過周期性氣量改變，改進膜擦洗效果，降低膜擦洗氣量。北小河一期MBR系統改造后，膜擦洗氣量降低25%左右，水處理電耗由0.92kWh/m3降至0.73kWh/m3。4、同等條件下，投資、運行成本偏高改進辦法32/36三. 總結及國內MBR應用前景預測33/36三. 總結及國內MBR應用前景預測金屬內流式孔板格柵MBR工藝在應用中有其特有優勢，但從系統設計、膜材料改進、設備選型、運行管理等方面，