1、MBR技術(shù)在北京應(yīng)用與改進(jìn)北京排水集團(tuán)/5/281/36匯報(bào)提要一. 北排集團(tuán)MBR技術(shù)應(yīng)用情況二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)三. 總結(jié)及國(guó)內(nèi)MBR應(yīng)用前景預(yù)測(cè)2/36一. 北排集團(tuán)MBR技術(shù)應(yīng)用情況3/36北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任企業(yè)是市國(guó)資委所屬市政公用基礎(chǔ)設(shè)施一級(jí)企業(yè)。2月6日，正式掛牌成立。截止年底，集團(tuán)總資產(chǎn)456億，凈資產(chǎn)235億元。在職職員4100余人。北排集團(tuán)形成了管網(wǎng)搜集、污水處理、再生水利用、污泥處置四大業(yè)務(wù)板塊。截止年底，運(yùn)行北京中心城區(qū)6475公里供排水管網(wǎng)，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(wàn)立方米，再生水日供給能力104萬(wàn)立方米；污泥

2、日處理處置能力2800噸。北排集團(tuán)介紹6475公里供排水管網(wǎng)96座雨污水泵站267萬(wàn)立方米/天生活污水處理能力104萬(wàn)立方米/天高品質(zhì)再生水供給能力一. 北排集團(tuán)MBR技術(shù)應(yīng)用情況2800噸/天污泥處理處置能力4/36北排集團(tuán)介紹一. 北排集團(tuán)MBR技術(shù)應(yīng)用情況 按照市政府北京市加緊污水處理和再生水利用設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)方案（2013-年）（京政發(fā)201314號(hào)）精神，至年三年期間，排水集團(tuán)新建總規(guī)模150萬(wàn)立方米/日再生水設(shè)施，完成4座污水處理廠升級(jí)改造，新建6128噸/日規(guī)模污泥無(wú)害化處置設(shè)施，進(jìn)行75座雨水泵站升級(jí)改造以及355公里排水管網(wǎng)、110公里再生水管線建設(shè)和改造等任務(wù)。 北京排水

3、集團(tuán)改造及新建水廠污泥設(shè)施平面圖再生水管線總體方案5/36經(jīng)過(guò)十余年探索和實(shí)踐，北排集團(tuán)具備了從規(guī)劃、研發(fā)、設(shè)計(jì)、投融資、建設(shè)、裝備到運(yùn)行服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈主要步驟能力，在城市生態(tài)環(huán)境規(guī)劃建設(shè)、排水和再生水產(chǎn)業(yè)發(fā)展、流域水污染綜合治理、網(wǎng)站廠設(shè)施一體化運(yùn)行等方面含有深入了解、豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)異業(yè)績(jī)。北排集團(tuán)介紹一. 北排集團(tuán)MBR技術(shù)應(yīng)用情況產(chǎn)業(yè)鏈6/36MBR技術(shù)在北排集團(tuán)應(yīng)用歷程開(kāi)展MBR技術(shù)研究年與清華大學(xué)合作進(jìn)行中試20北小河一期（6萬(wàn)）MBR投入運(yùn)行20開(kāi)始MBR工藝配套設(shè)備研發(fā)制造20北小河二期（4萬(wàn)） MBR、清河三期（15萬(wàn)）MBR投入運(yùn)行20北小河一期（6萬(wàn)） MBR到壽命換膜20

4、北排裝備膜科技企業(yè)投產(chǎn)，年生產(chǎn)能力200萬(wàn)平米20槐房（60萬(wàn)）MBR預(yù)計(jì)6月投入運(yùn)行使用郊區(qū)縣運(yùn)行MBR項(xiàng)目懷柔廟城（9.5萬(wàn)）MBR、房山城關(guān)（2.5萬(wàn)）MBR、MBR工藝污水處理站若干在建MBR項(xiàng)目房山“5+2”項(xiàng)目、南寧“3+2+2”項(xiàng)目、次渠改造項(xiàng)目等一. 北排集團(tuán)MBR技術(shù)應(yīng)用情況7/36北排集團(tuán)應(yīng)用MBR技術(shù)所占百分比一. 北排集團(tuán)MBR技術(shù)應(yīng)用情況總處理能力萬(wàn)噸/日其它技術(shù)萬(wàn)噸/日UF膜處理能力萬(wàn)噸/日MBR技術(shù)處理能力萬(wàn)噸/日MBR技術(shù)應(yīng)用占比%至267199402810.50%至4131252008821.30%8/36一. 北排集團(tuán)MBR技術(shù)應(yīng)用情況槐房再生水廠效果圖北小

5、河再生水廠一期（6萬(wàn)）9/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)10/36北排集團(tuán)經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累，對(duì)MBR工藝應(yīng)用中出現(xiàn)問(wèn)題不停探索改進(jìn)，逐步形成北排集團(tuán)自主MBR技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、膜組器及配套設(shè)備生產(chǎn)、工藝運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)創(chuàng)新 合作 發(fā)展 共贏11/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)北排集團(tuán)MBR技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)主要問(wèn)題：1、壽命期內(nèi)處理水量衰減問(wèn)題2、預(yù)處理效果難以滿足膜系統(tǒng)運(yùn)行要求問(wèn)題3、膜污染有效控制問(wèn)題4、同等條件下，投資、運(yùn)行成本偏高12/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)1、壽命期內(nèi)處理水量衰減問(wèn)題-問(wèn)題成因1、膜污染逐步累積，造成膜材料過(guò)水能力下降

6、；2、膜材料老化后親水性下降，造成膜材料過(guò)水能力下降；3、膜材料老化后機(jī)械強(qiáng)度下降，限制了膜擦洗強(qiáng)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(tǒng)為例，設(shè)計(jì)處理能力為6萬(wàn)噸/日。4月投入運(yùn)行以來(lái)，系統(tǒng)處理能力顯著下降，至年4月處理能力僅2萬(wàn)多噸/日。13/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)1、壽命期內(nèi)處理水量衰減問(wèn)題改進(jìn)辦法1.1建立膜性能評(píng)價(jià)體系，實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，強(qiáng)化預(yù)判 最經(jīng)濟(jì)膜壽命評(píng)價(jià)法第三步 在膜使用極限壽命內(nèi)，評(píng)定最經(jīng)濟(jì)膜壽命。 透水率衰減法第一步 利用透水率衰減法評(píng)定膜使用極限。 膜性能檢測(cè)法第二步 對(duì)膜性能進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，掌握膜性能衰減情況。14/36在線監(jiān)測(cè)與定時(shí)離

7、線檢測(cè)膜檢測(cè)體系，建立跟蹤監(jiān)測(cè)機(jī)制，全方面掌握膜系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，形成大型MBR工程技術(shù)保障系統(tǒng)。在線膜系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)定時(shí)離線膜性能跟蹤檢測(cè)膜檢測(cè)體系膜狀態(tài)評(píng)價(jià)提出運(yùn)行提議做出膜壽命預(yù)測(cè)提出更換提議2. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)1、壽命期內(nèi)處理水量衰減問(wèn)題改進(jìn)辦法1.1建立膜性能評(píng)價(jià)體系，實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，強(qiáng)化預(yù)判15/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)1、壽命期內(nèi)處理水量衰減問(wèn)題改進(jìn)辦法1.2建立與健全膜污染預(yù)警系統(tǒng)及應(yīng)急預(yù)案，為系統(tǒng)提供安全可靠保障1）對(duì)進(jìn)水進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)覺(jué)含有能夠產(chǎn)生急性膜堵塞物質(zhì)，馬上報(bào)警，防止產(chǎn)生大范圍嚴(yán)重膜污染事件。2）依據(jù)膜池運(yùn)行參數(shù)，預(yù)測(cè)膜污染進(jìn)程。在膜污染速度

8、異常時(shí)發(fā)出預(yù)警，提醒進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整，延緩膜污染進(jìn)程，減輕不可恢復(fù)性膜污染，確保膜透水性。膜污染預(yù)警系統(tǒng)進(jìn) 水膜池運(yùn)行參數(shù)是否對(duì)膜組成急性污堵預(yù)測(cè)膜污染情況，判斷膜污染速度是否正常發(fā)出警報(bào)，提醒運(yùn)行調(diào)整正常運(yùn)行是否否是16/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)1、壽命期內(nèi)處理水量衰減問(wèn)題改進(jìn)辦法1.2建立與健全膜污染預(yù)警系統(tǒng)及應(yīng)急預(yù)案，為系統(tǒng)提供安全可靠保障膜污染預(yù)警算法建立與訓(xùn)練膜污染預(yù)警系統(tǒng)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(yù)警神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法輸出層輸入層北小河4萬(wàn)噸MBR運(yùn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練樣本集驗(yàn)證樣本集膜污染因子膜池MLSS、膜擦洗氣量、產(chǎn)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(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)1、壽命期內(nèi)處理水量衰減問(wèn)題改進(jìn)辦法1.2建立與健全膜污染預(yù)警系統(tǒng)及應(yīng)急預(yù)案，為系統(tǒng)提供安全可靠保障清河再生水廠鐵污染實(shí)例18/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)1、壽命期內(nèi)處理水量衰減問(wèn)題改進(jìn)辦法1.3優(yōu)化膜絲選擇，考慮設(shè)計(jì)余量，提升系統(tǒng)抗污染性能為了改進(jìn)膜材料老化問(wèn)題對(duì)運(yùn)行影響，北排集團(tuán)從膜絲材料選擇入手，對(duì)市場(chǎng)主流NIPS、NIPS+內(nèi)襯、TIPS材質(zhì)膜絲，在化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨損、耐壓性等方面進(jìn)行比選。最終確定使用3G-TIPS膜絲作為北排集團(tuán)應(yīng)用主要膜絲品種。19/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)1、壽命期內(nèi)處理水

10、量衰減問(wèn)題改進(jìn)后效果北小河再生水廠一期MBR系統(tǒng)5月開(kāi)始換膜，8月完成全部更換工作。換膜后，系統(tǒng)產(chǎn)水性能大幅增加，截止當(dāng)前未進(jìn)行過(guò)離線人工清洗。每日高峰時(shí)段產(chǎn)水量3200m3/h，透膜壓差一直保持在30Kpa一下，膜過(guò)濾性能良好。經(jīng)取樣檢測(cè)，膜絲運(yùn)行一年后，膜絲表面接觸角未發(fā)生顯著改變。換膜周期90天20/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)北排集團(tuán)運(yùn)行全部MBR項(xiàng)目都面臨不一樣程度纖維物質(zhì)纏繞問(wèn)題。主要原因：1、預(yù)處理攔截效率低，常規(guī)1mm膜格柵不能有效去除纖維；2、纖維物質(zhì)在MBR系統(tǒng)內(nèi)無(wú)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(guò)效率較低，且受氣候限制。2、預(yù)處理效果難以滿

11、足膜系統(tǒng)運(yùn)行要求問(wèn)題成因21/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)2.1優(yōu)化預(yù)處理設(shè)計(jì)，提升纖維去除率2、預(yù)處理效果難以滿足膜系統(tǒng)運(yùn)行要求問(wèn)題改進(jìn)辦法除 得 盡洗 得 清調(diào) 得 準(zhǔn)控 得 精除得盡8mm回轉(zhuǎn)格柵1mm轉(zhuǎn)鼓格柵北小河一期8mm回轉(zhuǎn)格柵3mm轉(zhuǎn)鼓格柵1mm轉(zhuǎn)鼓格柵北小河二期40mm抓斗10mm回轉(zhuǎn)格柵3mm孔板格柵1mm滾筒格柵清河三期22/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)2.2合理設(shè)備選型，提升攔截效率2、預(yù)處理效果難以滿足膜系統(tǒng)運(yùn)行要求問(wèn)題改進(jìn)辦法合理選擇膜格柵，可提升纖維物質(zhì)去除效率，降低進(jìn)入MBR生物池纖維物質(zhì)總量。經(jīng)過(guò)測(cè)試，該辦法能增加20%左右柵渣量。轉(zhuǎn)鼓格柵滾筒格

12、柵23/36北排集團(tuán)各MBR項(xiàng)目每年12次離線清洗，去除堆積在膜元件上纖維物質(zhì)。北小河一期項(xiàng)目更換膜組器同時(shí)安裝了生物池旁途經(jīng)濾系統(tǒng)，纖維物質(zhì)堆積問(wèn)題大幅緩解。當(dāng)前系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行一年，未進(jìn)行離線清洗。膜架進(jìn)行離線清洗二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)2.3定時(shí)離線人工清洗或建立旁濾系統(tǒng)，去除系統(tǒng)內(nèi)積累纖維物2、預(yù)處理效果難以滿足膜系統(tǒng)運(yùn)行要求問(wèn)題改進(jìn)辦法24/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)1、膜廠家標(biāo)準(zhǔn)在線清洗設(shè)定與運(yùn)行實(shí)際情況不配套，不能有效處理實(shí)際問(wèn)題；2、MBR系統(tǒng)用戶缺乏自主修改在線清洗步序、參數(shù)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)伎倆。3、膜污染有效控制問(wèn)題問(wèn)題成因25/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改

13、進(jìn)3.1強(qiáng)化膜污染原因跟蹤分析，制訂針對(duì)性清洗方案3、膜污染有效控制問(wèn)題改進(jìn)辦法污染膜紅外光譜分析26/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)北排集團(tuán)依據(jù)運(yùn)行和清洗MBR經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)大量清洗對(duì)比試驗(yàn)，自主編程開(kāi)發(fā)MBR在線恢復(fù)性清洗自控程序。經(jīng)過(guò)使用該程序，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行人員在上位機(jī)界面可修改清洗步序和清洗參數(shù)，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(wèn)題改進(jìn)辦法3.2自主開(kāi)發(fā)清洗程序，提升操作靈活性和清洗有效性27/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)3、膜污染有效控制問(wèn)題改進(jìn)辦法 使用膜廠家清洗原程序清洗效果 使用自主開(kāi)發(fā)恢復(fù)性清洗程序清洗效果3.2自主開(kāi)發(fā)清洗程序

14、，提升操作靈活性和清洗有效性28/362. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)4、同等條件下，投資、運(yùn)行成本偏高問(wèn)題成因MBR項(xiàng)目普遍存在投資高、運(yùn)行成本偏高問(wèn)題。主要原因：1、膜絲成本高，配套設(shè)備相對(duì)較多；2、膜壽命相對(duì)較短，折舊費(fèi)用偏高；系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，膜擦洗氣量需求大，電耗偏高。29/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)4.1提升單位有效池容過(guò)濾面積，降低建設(shè)成本4、同等條件下，投資、運(yùn)行成本偏高改進(jìn)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(guò)濾面積，節(jié)約系統(tǒng)占地。膜材質(zhì)PVDFPVDF制膜工藝熱法濕法膜絲內(nèi)/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(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)4.2優(yōu)化膜材料選擇，延長(zhǎng)膜運(yùn)行壽命4、同等條件下，投資、運(yùn)行成本偏高改進(jìn)辦法選擇化學(xué)性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，含有較強(qiáng)耐堿、耐氧化性，同時(shí)兼具良好機(jī)械性能，抗拉強(qiáng)度穩(wěn)定膜絲，其壽命可提升40%以上。31/36二. MBR技術(shù)應(yīng)用中問(wèn)題與改進(jìn)4.3改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低直接運(yùn)行成本合理設(shè)計(jì)膜組器形式，選取簾式膜，改變膜擦洗方式，經(jīng)過(guò)周期性氣量改變，改進(jìn)膜擦洗效果，降低膜擦洗氣量。北小河一期MBR系統(tǒng)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(yùn)行成本偏高改進(jìn)辦法32/36三. 總結(jié)及國(guó)內(nèi)MBR應(yīng)用前景預(yù)測(cè)33/36三. 總結(jié)及國(guó)內(nèi)MBR應(yīng)用前景預(yù)測(cè)金屬內(nèi)流式孔板格柵MBR工藝在應(yīng)用中有其特有優(yōu)勢(shì)，但從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、膜材料改進(jìn)、設(shè)備選型、運(yùn)行管理等方面，