2021年集装箱式一体式MBR装置
中水回用工艺流程与处理方式
中水回用工艺流程与处理方式1中水处理方式：中水因用途不同有两种处理方式：1. 一种是将其处理到饮用水的标准而直接回用到日常生活中，即实现水资源直接循环利用，这种处理方式适用于水资源极度缺乏的地区，但投资高，工艺复杂；2. 另一种是将其处理到非饮用水的标准，主要用于不与人体直接接触的用水，如便器的冲洗，地面、汽车清洗，绿化浇洒，消防，工业普通用水等，这是通常的中水处理方式。
按处理方法中水处理工艺一般分为3种类型：物理处理法：膜滤法，适用于水质变化大的情况。
采用这种流程的特点是：装置紧凑，容易操作，以及受负荷变动的影响小。
膜滤法是在外力的作用下，被分离的溶液以一定的流速沿着滤膜表面流动，溶液中溶剂和低分子量物质、无机离子从高压侧透过滤膜进入低压侧，并作为滤液而排出；而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等被超滤膜截留，溶液被浓缩并以浓缩形式排出。
适用于污水水质变化较大的情况。
一般采用的方法有：砂滤、活性炭吸附、浮选、混凝沉淀等。
这种流程的特点是：采用中空纤维超滤器进行处理，技术先进，结构紧凑，占地少，系统间歇运行，管理简单。
生物处理法：适用于有机物含量较高的污水。
一般采用活性污泥法、接触氧化法、生物转盘等生物处理方法。
或是单独使用，或是几种生物处理方法组合使用，如接触氧化 + 生物滤池；生物滤池 +活性炭吸附；转盘十砂滤等流程。
这种流程具有适应水力负荷变动能力强、产生污泥量少、维护管理容易等优点。
2中水处理回用系统按其供应的范围大小和规模，一般有下面四大类：1．排水设施完善地区的单位建筑中水回用系统：该系统中水水源取自本系统内杂用水和优质杂排水。
该排水经集流处理后供建筑内冲洗便器、清洗车、绿化等。
其处理设施根据条件可设于本建筑内部或临近外部。
如北京新万寿宾馆中水处理设备设于地下室中。
2．排水设施不完善地区的单位建筑中水回用系统：城市排水体系不健全的地区，其水处理设施达不到二级处理标准，通过中水回用可以减轻污水对当地河流再污染。
一体式MBR装置处理污水工艺图
一体式平板MBR／RO处理垃圾渗滤液工程设计
最低 ， ２ ０ ０ ８年 国家环 境保 护部 、质量监 督局 联合 出台 了《 生 活 垃圾填埋 场污染 控制 标准 》 （ Ｇ Ｂ １ ６ ８ ８ ９—２ ０ ０ ８ ） ，要 求在建 或新 建填埋场 渗滤液处理 出水水质达到排放标准 Ｊ 。
２ 工 艺 选择
目前 国内外 垃圾 渗滤 液 主要采 用 的处理 方 法有 土 地处 理 法Ｈ 』 、生 物处 理 法 。 和物 化处理法 Ｊ 。 土 地 处 理 法 可 进 行垃圾渗滤液的深度处理 ，也 可进行封场后处 理 ，但其 占地 面 积大 、处理负荷低 ，一般不用 于新 鲜垃圾渗滤 液的处理 。生 物
张宝华 ，邓冬梅 ，李玲璐
（ 广西科技大学生物与化学工程 学院，广西 柳州 ５ ４ ５ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 采用一体式平板膜生物反应器 （ Ｍ Ｂ Ｒ ）／ 反渗透 （ Ｒ ０ ） 核心工艺对柳州市垃圾填埋场渗滤液进行工程设计 ，设计处 理规模为 １ ０ ０ ｍ ３ ／ ｄ 。介绍 了工艺参数 、工艺特点 、构筑物及设备参数 ， 并且对工程进行经济评价 ，为该 工艺的工程应用提供参考 。 关 键词 ： 垃圾渗滤液； 一体式平板 Ｍ Ｂ Ｒ ； 反渗透；工程设计 中图分 类号 ：Ｘ ７ ０ ３ 文献 标识 码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ３ ） １ ３ — ０ １ ８ ８ — ０ ４
第４ １ 卷第 ｌ ３ 期
２ ０ １ ３年 ７月
广
州
化
工
Ｖｏ １ ． ４ １ Ｎｏ ． １ ３
Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｊ ｕ ｌ ｙ 。 ２ ０ １ ３
集装箱式一体式-MBR-装置.doc
集装箱式一体式MBR 装置1.工艺流程及说明图一：工艺流程图集装箱式一体化 MBR装置是一种以膜生物反应器为主处理工艺的一体化污水处理回用装置，集污水处理和回用功能为一体。
污水流经格栅或毛发过滤器（机械格栅或人工格栅），栅条间隙为1～3mm，去除大颗粒的悬浮物及杂质后流入污水调节池内，在调节池内进行水质、水量调节，由污水提升泵将污水提升至缺氧池，经缺氧池水解酸化后，流入 MBR生化处理系统。
整个生化处理系统由前端处理及反应池组成，根据进水水质和出水要求，决定是否需要及设计前端处理池。
反应池内装填中空纤维膜膜，构成 MBR好-氧的运行模式。
MBR反应池出水可直接进入回用水池，采用紫外线或二氧化氯进行消毒，各项水质指标达标后，排放或打入中水管网进行回用。
2.单元组成及说明图二：典型布置图集装箱式一体化MBR装置主要由以下五个单元组成：(1) 前端处理池；(2)MBR 生化反应池；(3) 污泥池；(4) 清水消毒池；(5) 设备间；各单元说明如下：(1)前端处理池：前端处理池主要为缺氧池（调节池可根据实际需要置于箱内或箱外）。
缺氧池一侧设置有进水口，另一侧上部设置有堰水槽和出水口，可以使污水稳定的自然流入膜生物反应池，污水在缺氧池内的 HRT 为3-8h ，通过间歇式给予氧份，有效进行酸化、硝化、反硝化作用，使有机物逐渐转化为无机物而被降解去除。
缺氧池顶开设人孔并设置钢制直爬梯，便于操作检修。
(2)MBR生化反应池：其一侧设置有进水口，反应池内设置有中空纤维膜组件，容纳有活性污泥，周边曝气和膜片曝气管路与风机联通，膜组件上配套的集水管与抽吸泵联通，待处理的污水通过进水口进入 MBR生化反应池，污水在反应池内的 HRT 为5-8h 。
经反应池内的活性污泥降解后，通过抗污染膜组件，然后由抽吸泵吸出进入清水消毒池。
反应池内还设置有污泥提升泵，可以把多余污泥提升到污泥池内；反应池上部开有溢流口，可以使污水自流到调节池；下部一侧开排空口，便于池内结构维护、清理。
电子废水MBR+RO法处理回用中试
图1
进水 COD 变化趋势，平均值 108． 7； 进水氨氮变化趋势，平均值 14． 65，一般在 17 ～ 20 左右； 进水 PH 值变化趋势，平均值 6． 52，进水偏酸性；
图பைடு நூலகம்2 MBR 流程示意图
MBR 出水进入 RO 装置进行脱盐处理。RO 装置包括： 进水提升泵、保安过滤器、高压泵及膜组件； 附属设备包括紫 外消毒器，酸、阻垢剂、还原剂、杀菌剂加药系统。
一、引言 电子行业废水水质比较复杂，除酸碱废液外，一般还会接 纳清洗、刻蚀、剥离等生产工艺中产生的各种有机物和无机物， 而且一些特种有机物在常规的检测方式（ BOD5 ，COD） 中，并不 能体现其 实 际 的 浓 度。根 据 不 同 的 工 艺，多 晶 硅、晶 原、LED 等产生的废水不同，但常见的污染物包括： 染料、LGL、TMAH、 PGMEA、5 － 氨基四唑、磷酸盐、硝酸盐、氟化物，线型酚醛树 脂、二乙二醇乙醚、四甘醇、1 － 氨基 － 2 － 丙醇、乙醇、异丙醇、 丙酮、1 － 甲基吡咯烷酮、甲酰胺、N － 甲基氨、环丁砜、季铵盐、 乙酸丁酯、丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯等。因此电 子水表现出水质波动、含有有毒物质、处理难度大等特点。因 为上述特点，电子废水的处理基本采用物化（ 酸碱调节、加药 沉淀） 处理达到当地污水排放标准后，排入附近水体或污水厂 与生活污水混合处理的方式，回用难度较大。 二、试验流程 为了对某公司电子废水进行回用的可行性进行分析，北 京赛诺水务公司于 2011 年 7 月 12 日至 11 月 30 日，在项目 现场，取污水处理车间外排水，进行了 MBR + RO 的中试。 （ 一） 水量、水质分析。实验用水来自某公司经过物化法 初级处理的废水，水质检测结果如下：
进水氟离子变化趋势，平均值 4． 65，最高值不超过 10。 （ 二） 工艺流程。本次填装 MBR 膜丝数量为两片组件， 有效过 滤 面 积 为 26m2 。实 验 装 置 通 量 运 行 范 围 为 15 ～ 25lmh。本装置处理能力为 7． 2 ～ 16． 8m3 / d。 由于废水水质存在一定的波动性，因此原水先进入均质 池进行调质，然后靠重力流入厌氧池和缺氧池。MBR 的好氧 池和膜池已预组装在集装箱中，缺氧池的活性污泥通过提升 泵进入好氧池，再 通 过 膜 池 提 升 泵 进 入 膜 池，并 形 成 好 氧 池 与膜池的污泥循环，以控制膜池的污泥浓度。好氧池的污泥 富含溶氧，在回流到缺氧池之前，进入到脱氧池进行脱氧，然 后再进行回流。好氧池和膜池的曝气气源来自压缩空气的 释放，并通过流量调节阀调节气量。为保证碳源和生物反应 所需要的碱度，设置碳源和碱度投加装置。
5万吨MBR膜系统设备清单
洞口B×H=0.5m×1.2m,P=1.5KW，下开式，出膜池，双向受压 DN600,PN10 DN200,PN10 DN250,PN10 DN300,PN10 DN300,PN10 DN200,PN10 DN32，PN10，配套电磁阀 DN100，1.0Mpa DN250，1.0Mpa DN300，1.0Mpa DN250，1.0Mpa DN600，1.0Mpa
清水 空气 清水
阀座EDPM，阀体304 阀座EDPM，阀体304 阀座EDPM，阀体304
个
2
个
80
个
10
套
1
套
1
台
2
套
1
台
1
1、仪表通信接口MODBUS-RTU；
1、仪表通信接口MODBUS-RTU；
1、仪表数据信号4-20mA，无通信； 2、一体式；
材质 SS304
单位 台
膜丝PVDF,模架304不锈钢
套
SS304
套
SS304
套
泵壳铸铁，叶轮SS304
台
泵壳铸铁，叶轮SS304
台
泵壳铸铁，叶轮SS304
台
铸铁
台
铸铁
台
碳钢防腐
MC次氯酸钠加药计量泵 RC次氯酸钠泵 RC碱加药泵 RC酸加药泵 次氯酸钠储药罐 碱储药罐 酸储药罐 柠檬酸化料器 次氯酸钠/碱卸药泵 紧急洗眼器
4LCU测控站PLC系统
电动堰门 气动蝶阀(配水) 气动蝶阀（吹扫风阀） 气动蝶阀（反洗阀） 气动蝶阀（排空阀） 气动蝶阀（产水进液阀） 气动蝶阀（补水阀） 气动角座阀 手动蝶阀 手动蝶阀 手动蝶阀 手动蝶阀 手动蝶阀
个
个
基于ASM3模型的一体式MBR出水水质模拟分析
基于ASM3模型的一体式MBR出水水质模拟分析张新慧;陈兆波;吴德东【摘要】将活性污泥3号模型(ASM3)与一体式MBR结合,采用Matlab/Simulink自行开发了可视化的仿真模拟程序,构建了活性污泥系统模型.将此程序应用于一体式MBR工艺,对其进行了稳态模拟、灵敏度分析和参数校正,并取得了与实测值较为一致的结果.同时利用模型分析了不同进水水质下反应器的出水水质结果,模拟结果与实际状况吻合较好.%Combined the activated sludge model No. 3( ASM3) with the submerged MBR, an activated sludge system was constructed based on the self-developed simulation program of Matlab/ Simulink. By applying this program to the performance of the submerged MBR, the simulation results were consistent with the measured values in the steady state simulation sensitivity analysis and parameter correction. In addition, using the model to analyze the effluent quality of the reactor under the different condition of the inflow water quality, the simulation results were also fairly coincided with the measurements.【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(029)001【总页数】6页(P57-62)【关键词】ASM3模型;一体式MBR;Matlab/Simulink【作者】张新慧;陈兆波;吴德东【作者单位】东北林业大学林学院,哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】X703膜生物反应器(Membrane Bioreactor，简称MBR)是一种膜分离装置和生物反应器结合而成的新型水处理系统[1]，在石化污水、高质量浓度有机废水、市政民生污水中水回用、垃圾渗滤液处理等方面有良好的应用前景.利用数学模型对活性污泥工艺进行模拟一直是国际上污水厂设计和运行控制的重要内容和研究热点.数学模型是对MBR进行工艺设计、运行科学化、合理化的重要依据，通过预测MBR的动态过程，使其设计和运行更加理论化和系统化，以实现系统的高效率低能耗运行，充分发挥MBR的优势[2].国际水协(International Water Association，即IWA)针对活性污泥法设计和运行的数学模型，先后推出了活性污泥1号模型(ASM1)、活性污泥2号模型(ASM2)、2D号模型(ASM2D)、3号模型(ASM3)以及 3C号模型(ASM3C)这一系列活性污泥数学模型(ASMs).由于MBR是由活性污泥工艺中的二沉池被膜分离取代形成的，因此用ASMs来描述具有可行性[3].杨俊等[4]建立了基于ASM3模型的MBR数学模型，使用Matlab/Simulink仿真工具，实现MBR数学模型的计算机仿真.模型验证结果表明，选取适当的模型参数值后，可较为准确地对膜生物反应器污水处理过程进行模拟和预测.目前对MBR的模拟存在的主要问题是接口没有进行可视化处理，只有熟悉结构的编程人员才能够灵活操作，对于操作人员来说造成了一定的不便.因此，本文针对一体式膜生物反应器，研究其污水处理效果，确定MBR在稳定运行状态下的运行效果，并基于ASM3数学模型，建立了可视化的Matlab/Simulink程序，操作更加简便易行.用于预测反应器运行时在进水水质变化的情况下出水水质的变化趋势，寻找最优运行参数，对工程设计提供依据，并且能够预测 MBR工艺处理人工合成废水的处理效果.1 ASM3对MBR反应过程的模拟1999年IWA发布了活性污泥3号模型模型(ASM3)，该模型主要模拟除碳、脱氮等动态过程[5].ASM3被设计成许多不同的模型核心，同时又考虑到监测的问题，因此，模型采用了一些比较容易监测的组分因子作为模型输入参数，增强了模型的可用性.ASM3将活性污泥过程分解成13个组分(见表1)、12个子过程[6].溶解性物质质量浓度以 S表达，颗粒性物质质量质量浓度以X表达.溶解性组分以S?表示，颗粒性组分以X?表示.表1 ASM3的模型组分溶解性组分S? 颗粒性组分X?SO2—溶解氧 XI—惰性颗粒性有机物质SI—溶解性惰性有机物质 XS—慢速可生物降解底物SS—易生物降解有机底物 XH—异养菌SNH4—铵加氨氮 XSTO—异养菌的胞内贮存产物SN2—氮气 XA—硝化菌SNOx—硝酸盐氮加亚硝酸盐氮 XSS—悬浮固体SALK—污水碱度在任何给定的系统边界内，质量平衡基本关系式是[6]:进入项和排出项是一个输送项，由被模拟的系统的物理特性而决定.系统反应项ri通过计算化学计量系数υij和组分的过程速率式ρj乘积之和得到:对于一体式膜生物反应器，MBR中各组分的状态变量的微分方程[7]由式(3)、(4)、(5)得到:其中:Qin是进水的流量，Qo为膜出水流量，Qw是排泥流量，Q为出水流量，V是MBR的体积，f为膜截留系数，Si，0和Si分别是进水和上清液的溶解性物质质量浓度;Xi，0和Xi分别是在进水和反应器的颗粒性物质质量浓度.由于考虑到异养菌XH和硝化菌XA在进水中的量可以忽略不计，本文对这两个组分的微分方程进行了简化，即:2 试验用水及装置2.1 用水来源与水质试验用水为人工配水，由淀粉、蔗糖、氯化铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠等配制而成.2.2 试验装置如图1所示，本试验装置为一体式MBR，反应器的温度由加热器调温至25℃，中空纤维丝的直径为0.6 mm左右，内径约为0.3 mm，膜材质为聚丙烯酰胺，膜孔径为0.05 μm，膜组件长度为 0.5 m，膜截留分子质量为10 000 u，膜的表面积为1 m2.反应器的液位平衡水箱进行控制，随出水流量的变化，由浮球阀进行自动控制，可同步保持出水流量与进水流量的平衡.本装置采用微孔曝气器进行曝气，曝气量可由空气流量计3进行调节.出水动力由净水头压差提供.新膜放入反应器后用玻璃制水射器抽吸出水，反应器的有效反应体积为18 L.图1 试验装置示意图1—高位水箱;2—平衡水箱;3—空气流量计;4—反应器;5—中空纤维膜;6—曝气装置;7—加热器;8—真空表3 仿真程序简介3.1 仿真程序简介本仿真程序根据一体式膜生物反应器工艺与设计参数建立流程图，选择ASM3作为模拟平台，使用Matlab7.0中的Simulink工具箱建立可视化的仿真程序.仿真模型主要包括进水模块、反应模块以及出水组合模块等.反应模块处理相应的反应，进水配分模块主要是将进水各组分按一定规则分配为13种组分，而出水组合模块则正好相反，它将13种组分组合为需要监测的出水指标，如COD、氨氮、TN等，作为工艺分析的基础.在模拟时，输入反应器体积、排泥流量等设计数据，并输入进水的模型组分数据，如进水COD、进水TN、进水氨氮等.仿真程序通过稳态数据进行调试，对模型参数先进行灵敏度分析，之后再进行参数校正，使系统预测结果与出水实测结果误差在5%以内.再最后进行动态模拟，得到不同条件下反应器的出水水质结果.3.2 仿真界面如图2所示，左侧各窗口为反应器体积、排泥流量等设计数据，以及进水的模型组分数据的输入.其中:TCOD表示进水中的总COD，V表示反应器体积，HRT表示水力停留时间，Qw表示排泥流量，SNH4，0表示进水中的氨氮质量浓度，SN2，0表示进水中氮气总量，TN表示进水中TN质量浓度，SALK，0表示进水的碱度，XSS，0表示进水中悬浮固体的质量浓度.在左侧各窗口输入数据后点击运行，即可在右侧各窗口观测到模拟后的出水COD、氨氮、TN的结果.图2 ASM3仿真程序界面仿真程序最底层为基本速率方程，分别为ASM3的12个动力学速率表达式，第2层为相关速率方程的封装，第3层为组分总反应速率方程的封装，第4层为组分总速率方程的积分联立封装.第5层为ASM3模型参数输入层，是总速率方程积分模块、参数模块、积分初值、进水水质的封装.可输入ASM3的典型的动力学参数值，本仿真程序采用国际水协推荐的默认值(20℃).第6层为实测进水数据到ASM3模型各组分数据的转化过程(图3).由于目前试验实测的数据并不完全是模型组分;另外，受各种条件的限制，通过试验测定模型组分难度很大.这就涉及到将进水数据转化为模型数据的问题.这一步是至关重要的，转化的是否合理直接关系到模型应用的成功与否.在本试验中，测量了进水成分COD、TN、氨氮，为了建立测量组分和模型组分的对应关系，假设:1)被模拟的活性污泥过程和膜过滤过程都处在正常状态[8];2)COD中可生物降解的部分比例是一定的;3)VSS/COD的比例是一定的.则可建立模型中组分与进水测量量之间关系.通过参考大量的国内外文献资料[9－11]，得出以下转化方案:①COD组分的确定进水中总COD组成的组成如下:②氮组分的确定总氮和氨氮直接测出，有机氮通过公式得出:图3 进水数据到ASM3模型各组分数据的转化层4 结果与讨论4.1 灵敏度分析本仿真程序采用的动力学参数和化学计量学参数采用国际水协推荐的典型值(20℃)作为模型的初始参数值，然后输入反应器体积、排泥流量等设计数据，以及进水的模型组分数据，进行仿真.本试验对一体式膜生物反应器进行稳态模拟，稳态模拟即忽略系统入流水质水量每天的变化，而只考虑系统运行相对稳定一段时间内的平均状况.选取4月份入流平均值进行模拟计算.采用灵敏度分析法对仿真结果进行灵敏度分析，逐个将模型中的动力学参数值在初始值基础上提高10%，而保持其他参数不变，比较出参数改变前后模拟的差值，根据式(18)计算参数对出水指标的灵敏度.其中:τj，0为参数初始值，τj，1为改变后参数值;Ci，0和 Ci，1为参数改变前后出水指标的质量浓度.各参数在初始值基础上增加10%后相应的灵敏度值有正、负之分，正值表示参数增加使得该组分出水质量浓度上升，负值则表示参数增加使得该组分出水质量浓度下降.经过灵敏度计算后得到灵敏度如表2所示.表2 ASM3模型灵敏度分析结果参数意义TN灵敏度COD 氨氮TN 参数意义灵敏度COD 氨氮kH 水解速率常数－0.11 0.00 0.03 bSTO，NOx 基于XSTO的缺氧呼吸速率0.00 －0.02 0.02 KX 水解饱和常数 0.13 －0.06 0.11 μA XA的最大比生长速率 0.00 －1.14 0.03 KSTO 贮存速率常数 0.00 －0.09 0.10 KA，NH4 XA氨氮饱和系数0.00 0.97 0.03 ηNOx 缺氧贮存降低因数 0.00 －0.03 0.04 KA，O2 硝化菌氧饱和系数 0.00 －0.09 0.04 KO2 SO2饱和常数 0.00 －0.07 0.02 KA，ALK 硝化菌碱度饱和系数 0.00 0.06 0.04 KNOx SNOx饱和常数 0.00 －0.090.04 bA，O2 XA好氧内源呼吸速率 0.00 0.79 0.05 KS SS饱和常数 0.00 －0.02 0.02 bA，NOx XA缺氧内源呼吸速率 0.00 －0.04 0.04 KSTO XSTO饱和常数0.00 －0.01 0.02 fSI 水解产物中的SI的比例0.16 0.00 0.01 μH XH的最大比生长速率 0.03 －0.11 0.13 YSTO，O2 单位SS贮存物好氧产率 0.05 0.11 －0.19 KNH4 SNH4饱和常数 0.00 －0.03 0.04 YSTO，NOx 单位SS贮存物缺氧产率0.00 －0.04 0.04 KALK XH碱度饱和常数 0.00 －0.03 0.04 YH，O2 异养菌的好氧产率 0.04 0.11 －0.20 bH，O2 XH好氧内源呼吸速率 0.04 －0.04 0.25 YH，NOx 异养菌的缺氧产率 0.00 －0.02 0.03 bH，NOx XH缺氧内源呼吸速率 0.00 －0.02 0.04 YA 单位硝酸盐自养菌产率 0.00 －0.06 －1.52 bSTO，O2 基于XSTO的好氧呼吸速率0.00 －0.04 0.06由表2可看出，COD模拟值对参数变化的灵敏度较高的参数从高到低依次是:fSI、KX、kH、YSTO，O2、bH，O2、YH，O2、μH.氨氮模拟值对参数变化的灵敏度较高的参数从高到低依次是:μA、KA，NH4、bA，O2、YH，O2、YSTO，O2、μH、KNOx.TN 模拟值对参数变化的灵敏度较高的参数从高到低依次是:YA、bH，O2、YH，O2、YSTO，O2、μH、KX、kSTO.4.2 参数校正通过灵敏度分析法分析后，对灵敏度高的参数进行调整，对一些灵敏度低的参数则根据参考文献或典型值进行设定.本研究对模型的校核采用稳态进水进行，即使用一体式MBR的实际进水和水质特征的平均值.针对平均出水值，找寻令COD、氨氮、TN模拟值与实测值的相对残差最小的那一组参数.模型校正一共对4个参数进行了调整:fSI调整为－0.45，μA调整为0.8，YA 调整为 0.27，kH 调整为 3.1.参数调整后的模拟结果如表3所示. 表3 ASM3模型参数调整后的模拟结果460.29 19.71 20.6出水实测值 17.620.31 11.97典型值模拟结果 24.29 0.2465 15.27参数校正模拟结果 17.74 0.3118 11.94典型值模拟结果误差/% 3.79 20.48 37.57参数校正模拟结果误差TN组分COD 氨氮进水平均值/% 0.07 0.06 0.034.3 不同进水水质下ASM3模型仿真模拟效果比较本试验的反应器在试验期间不排泥，水力停留时间为5 h，反应器内温度控制在24℃，进水为2.1所述人工配水，曝气强度很大，充分保证装置的反应器中DO的供应，DO维持在8 mg/L左右.用上述仿真程序进行模拟，结果如图4～6所示. 由图4～6可看出，开发出来的仿真程序对于COD、氨氮、TN的模拟值与实测值较为吻合.在此基础上，对本仿真程序进行一定的调整，可用于污水厂水质的预测，并可优化污水厂的管理与实验研究.5 结论1)本文利用Matlab/Simulink编制了可视化的基于ASM3的一体式MBR仿真程序，具有界面直观、意义明确、便于输入数据等优点.通过对模型的灵敏度分析，可得出COD模拟值对参数变化的灵敏度较高的参数是:fSI、KX、kH等;氨氮模拟值对参数变化的灵敏度较高的参数是:μA、KA，NH4、bA，O2等;TN模拟值对参数变化的灵敏度较高的参数是:YA、bH，O2、YH，O2等.这与国内外许多文献的研究结果基本一致.2)经过对一体式MBR工艺的稳态模拟，对国际水协给出的ASM3模型各参数的典型值进行了参数校正后，模拟结果从典型值模拟的COD误差3.79%、氨氮误差20.48%、TN 误差 37.57%调整到校正值模拟的COD误差0.07%、氨氮误差0.06%、TN 误差0.03%.3)对不同进水水质下的MBR处理效果进行了ASM3模型仿真模拟，对于COD、氨氮、TN的模拟值与实测值较为吻合.可以认为利用Matlab/Simulink编制的可视化ASM3仿真程序可以模拟MBR的生物处理过程，可用于污水厂水质的预测，并可优化污水厂的管理与实验研究.参考文献:[1] [英]STEPHENSON T，JUDD S，JEFFERSON B，et al.膜生物反应器污水处理技术[M].张树国，李咏梅，译.北京:化学工业出版社.2003.[2] 刘牡，彭永臻.膜生物反应器污水处理数学模型研究及其应用现状[J].环境污染与防治，2010，32(4):78－83.[3] LUBELLO C，CAFFAZ S，GORI R，et al.A modified activated sludge model to estimate solids production at low and high solids retentiontime[J] .Water Research，2009，43(18):4539 －4548.[4] 杨俊，李浩，陈健波，等.膜生物反应器模型及其对模拟废水的处理[J].环境工程，2007，25(3):21 －24.[5] 姚重华，刘漫丹.环境工程仿真与控制[M].北京:高等教育出版社.2010.[6] 张亚雷，李咏梅.活性污泥数学模型[M].上海:同济大学出版社.2002.[7] CHEN L，TIAN Y.Sensitivity and uncertainty analyses of an extended ASM3－SMP model describing membrane bioreactor operation.Journal of Membrane Science，2012，389(1):99 －109.[8] 陈兆波，陈志强，林海龙.污水处理系统数学模型[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.2009.[9] 蒋卫刚，顾国维，俞国平.计算机模拟在污水处理厂改建设计中的应用[J].给水排水，2004，30(2):91 －94，[10] 李松良.ASM3应用于城市污水处理厂的模拟预测研究[D].重庆:重庆大学，2007.[11] 杨奇，邱江平，唐利，等.膜材质对MBR处理含典型PPCPs污水效果的影响[J].哈尔滨商业大学学报:自然科学版，2012，28(3):280 －285.。
一体式A／O—MBR反应器处理生活污水的试验研究
第３ 卷 第２ ｌ 期
２０年６ ０８ 月
长春 理 工 大 学 学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｈ ｎ ｃ ｕ ｎｖ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ｛ ｔ ａ Ｓ ｉｎ ｅ ｄｔ ｎ） ｏ ｒ ａ ｏ Ｃ ａ ｇ ｈ ｎＵ ｉｅｓ ｙｏ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎａ ｒ ｌ ｃｅ ｃ Ｅ ｉｏ ｔ ｅ ｕ ｉ
活性工 艺 的污泥膨 胀 问题 ，并且 由于曝气池 中活 性 污泥浓 度 的增 大 和污泥 中特 效菌 的 出现 ，提高 了生实验 部 分
１１ 实验 装置 ．
采用缺氧／ 好氧一体式 ＭＢ Ｒ反应器 ，工艺流程 如图 １ 所示。反应器设缺氧和好 氧 ２个区，２ 个区
ｍｅｔｔｅ ｔ ｄｒ ｆｈ ｕ ｅ ｆ ｒａ ｅｙ ｌ ｇ ｓｔｗ ｔ ｕ ｌ ｔ ｄｒ ｒ ｂｎＭｉ ｅｌ ｅ ｕ ｔｒ ｏ ｓｍｐ ｅ ａ ａｄｏ ｔｅ ｓｈ ｓ ｎ Ｒｅｓ Ｕ ｂ Ｒ ｃ ｃ ｎ ｅ ａｅ Ｑ ａｔ Ｓａ ａｄ ｏ ａ ｓ ｌ ｏｓ ｏ ｎ ｉ ｗａ ｒ ｉ ｎ ｙ ｆ Ｕｒ ｃ ａ ｎ Ｗａ ｎｕ — ｅＣ
文 献标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ： １７ ６２—９ ７ （ ０ ８ ２—０ ８ —０ ８ ０ ２ ０ ）０ ０１ ３
Ｅｘ ｒ ｍ ｅ ｔ ｌ ｔ ｄ ｎ Ｔｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｆ ｐｅ ｉ ｎ ａ ｕ ｙ ｏ ｅ ｔ ｎ ｍ ｅ ｔｃＷ ａ ｔ ｗ ａ ｅ Ｓ ｏ Ｄｏ ｓｉ ｓ ｅ ｔ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ Ｍ ｅ ｙ Ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｍｂ ａ ｏ ｒ ａ ｔ ｒ ｒ ｎｅＢｉ — ｅ ｃ ｏ
ｔｏｎ ， ｔ ｅｔｅ ｔｄ ａｅ ｏ ｄｂｅｒ ｕｓ ｄ． ｉ ｈ ａｅ ｗ ｔ ｒｃ ｕｌ ｅ ｅ ｒ Ｋｅ ｙｗ ｏｒ ｄｓ： ｉ ｅ ｒ ｔｄ ｍ ｅ ｎｔｇ ａｅ ｍｂｒ ｅｂ ｏ ｅ ｃ ｏ ； Ａ／ ； ｄ ｎ ａ ｉｒａ ｔｒ Ｏ ｏｍ ｅ ｔｃｗ ａ ｔｗ ａ ｅ ＣＯＤ ｅ ； ＢＯＤ ５ ｓｉ ｓ ｅ ｔｒ； ｒ
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集装箱式一体式MBR 装置
欧阳光明（2021.03.07）
1. 工艺流程及说明
图一：工艺流程图
集装箱式一体化MBR 装置是一种以膜生物反响器为主处理工
艺的一体化污水处理回用装置，集污水处理和回用功能为一体。
污水流经格栅或毛发过滤器（机械格栅或人工格栅），栅条间隙为1～3mm，去除年夜颗粒的悬浮物及杂质后流入污水调节池内，在调节池内进行水质、水量调节，由污水提升泵将污水提升至缺氧池，经缺氧池水解酸化后，流入MBR 生化处理系统。
整个生化处理系统由前端处理及反响池组成，根据进水水质和出水要求，决定是否需要及设计前端处理池。
反响池内装填中空纤维膜膜，构成MBR好氧的运行模式。
MBR 反响池出水可直接进入回用水池，采取紫外线或二氧化氯进行消毒，各项水质指标达标后，排放或打入中水管网进行回用。
2. 单位组成及说明
图二：典范安插图
集装箱式一体化MBR 装置主要由以下五个单位组成：(1)前端处理池；(2)MBR 生化反响池；(3)污泥池；(4)清水消毒池；(5)设备间；各单位说明如下：
(1)前端处理池：前端处理池主要为缺氧池（调节池可根据实际
需要置于箱内或箱外）。
缺氧池一侧设置有进水口，另一侧上部设置有堰水槽和出水口，可以使污水稳定的自然流入膜生物反响池，污水在缺氧池内的HRT 为38h，通过间歇式给予氧份，有效进行酸化、硝化、反硝化作用，使有机物逐渐转化为无机物而被降解去除。
缺氧池顶开设人孔并设置钢制直爬梯，便于操纵检修。
(2)MBR 生化反响池：其一侧设置有进水口，反响池内设置有中空纤维膜组件，容纳有活性污泥，周边曝气和膜片曝气管路与风机联通，膜组件上配套的集水管与抽吸泵联通，待处理的污水通过进水口进入MBR 生化反响池，污水在反响池内的HRT 为58h。
经反响池内的活性污泥降解后，通过抗污染膜组件，然后由抽吸泵吸出进入清水消毒池。
反响池内还设置有污泥提升泵，可以把过剩污泥提升到污泥池内；反响池上部开有溢流口，可以使污水自流到调节池；下部一侧开排空口，便于池内结构维护、清理。
(3)污泥池：污泥池底部设置集泥斗，并设置集泥管，便于污泥集中，上部设堰水槽以利于上清液回流至MBR 池，底部开有排泥口，可依靠静压自动排泥，也可设置污泥泵排泥。
(4)清水消毒池：清水消毒池上部设有溢流排水口，消毒池的消毒办法采取二氧化氯或紫外线，使水质进一步获得净化。
(5)设备间：设备操纵间内置风机两台，两台风机运行12h 自动切换一次，风机设有消音减震办法；设备间四周墙壁和通风口装有吸音防震资料；抽吸泵两台；消毒装置一套；可根据实际要求，确定是否设置远程变频供水系统(所述变频供水系统包含：供水泵、衡压罐等)；PLC 控制柜一台，照明系统；设备间前端开一扇门，顶部
设有防雨进气口和通风对流装置。
以上单位集成设置在一箱体内，由电控柜PLC 自动控制各动力设备的运行。
3. 产品特点
◆本装置具有集装式的功能：将缺氧池、MBR 生物反响池、污泥池、
清水池和设备操纵间集成在一个年夜的箱体内，结构紧凑，流程简洁，占空中积小（只有传统工艺的1/31/2）、增量扩容便利，自动化水平高，操纵维修简便，且可随时随地移动，即可以将本装置直接运至处理目标所在地，直接规模化进行处理，而无需进行二次施工。
◆集污水处理和净水工艺流程于同一装置，可浅埋于地下也可放置
在地表；处理基本无污泥产生，对周围环境无影响；运行效果好、可靠性高、出水水质稳定、运行用度较少。
◆处理城市污水时，耐冲击负荷、对污染物去除效率高、硝化能力
强，可同时进行硝化、反硝化，兼具脱氮除磷的功能，很是适合处理城市污水、分离式污水，出水可以回用也可以直接达标排放，能够满足不合用户的不合水质的需求。
◆膜生物反响池的曝气管路分为两路，一路对周边活性污泥进行曝
气，另一路对膜组件的膜片进行曝气。
其优点为通过对膜片曝气产生的冲刷力使膜片相互拍打，这样可以抖落附在膜孔概略的污泥，使膜通量年夜年夜提高延长了膜的使用寿命，从而降低了运行本钱。
4. 用途及适用规模
用途：
●原有污水处理厂、自来水厂的升级、改革
●市政污水处理厂、自来水厂的新建
●纯水生产预处理
●中水回用
适用规模：
■宾馆、饭店、小区的生活污水处理回用
■工矿企业、偏远农村、哨所、旅游景区的生活污水回用。
■与生活污水性质类似的各种工业废水（医院废水、医药废水、洗涤废水、食品废水、卷烟废水等）
表一：一体化MBR 处理效果
5. 一体式MBR 装置设备清单
表二：5m3/h 一体式MBR 装置设备清单
表三：10m3/h 一体式MBR 装置设备清单
6. 控制说明
1、调节池提升泵一用一备。
由调节池液位开关控制，高低位自动限位启动，高液位两泵运行，低液位停泵，正常液位一台泵运行，工作12h 自动切换；
2、污泥泵一台，手动控制；
3、抽吸泵一用一备。
由MBR 生化池液位开关控制，高液位正常运行，超液位自然溢流，低液位停止运行；正常情况以开8min 停2min 的规律运行，工作12h 自动切换；
4、风机一用一备，正常情况下，风机为连续运行状态，为延长使用
寿命，二台交替使用，工作12h 自动切换；如果设置缺氧池，缺氧池供气为间歇式曝气，由电磁阀控制，每4h 供气一次，每次10min。
5、如果设置有中水回用泵，手动控制；
6、消毒装置与抽吸泵联动；
7、如污水较少或没有污水，为包管微生物的正常生长，生物膜不死亡脱落，风机可间歇启动，启动周期为2h 内任选，启动时间为30min 内任选。
8、电控设备有报警装置，并设有工作状态显示系统，不单可自动控制，也可手动控制。
*欧阳光明*创编2021.03.07
附图：集装箱式一体式MBR 装置
*欧阳光明*创编2021.03.07。