2010国家重点环境保护实用技术--相关技术
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（一）MBR平片式滤膜元件及应用技术
1、技术依托单位 上海斯纳普膜分离科技有限公司
2、适用范围
本项目是MBR工艺的关键部件，它适用于城市污水再生利用、各类有机废水的处理及中水回用。
3、主要技术内容
一、基本原理
本公司制作的MBR平片滤膜元件，具有自主知识产权的滤膜(采用超滤膜制造工艺)具有不对称结构，滤膜的孔径介于超滤膜和微滤膜之间，属于大孔径超微滤膜，能够截留水中大于0.1微米左右的微粒，包括细菌。能够实现在好氧生物反应器中长期稳定运行，而不发生滤膜被阻塞的现象，因此在MBR工艺中用于截留性活污泥颗粒和污水中的细菌等细小微粒，使出水清澈透明，实现中水回用。详见图(一)不对称结构滤膜过滤过程原理图。图中，料液在压力驱动下向前流动，料液中的小分子量物质和水分透过滤膜表面的小孔后，无阻挡的通过滤膜底部的大孔；大分子量物质等则被阻挡在滤膜表面，随料液向前流动。所谓不对称结构是指滤膜中微孔的大小是不均一的，上部(工作表面)小，底部支撑层内的微孔较大。
图(一) 超滤膜不对称结构过滤原理图
MBR膜生物反应器通常的工艺流程如下：
市政污水(有机废水)—→预过滤(格栅)—→(厌氧生物法)
—→好氧生物法—→滤膜过滤—→回用(或排放)
↓
污泥浓缩液—→干化处置 二、技术关键
膜过滤系统运行过程中保持滤膜通量的稳定性，是本项目应用的技术关键。由于我公司的滤膜具有如上所述的不对称结构，是保持过滤通量稳定性的一个重要因素。其次，防止和消除滤膜表面的污染也是保持滤膜通量稳定性的一个重要环节。 在MBR工艺中膜材料种类强烈地影响着其耐污染性，采用PVDF材质的滤膜已被证实具有良好的抗污染能力；我公司生产的浸没式平板膜的材质正是PVDF(聚偏氟乙烯)。第三，膜表面污染的去除通常采用化学清洗和物理清洗两种方法，主要采用在线化学浸泡清洗。只要在线化学清洗剂的成份和清洗周期合适，就能较好地实现膜过滤系统的长期稳定运行。第四，曝气管系统的设计与曝气量的确定也对克服滤膜表面的污染起重要作用。
4、典型规模
本项产品在上海宝山钢铁总厂含乳化油废液深度处理项目中已取得较大成效，经过二年多的小试和中试，日处理4000米3废水的工程已经投入运行，该项目全套膜分离装置含滤膜总面积为13440平方米(8960片膜元件)， 经MBR工艺处理后的COD含量从1500mg／L下降至30mg／L，运行一年来过滤通量也十分稳定。近万片平板膜元件全部是由我公司提供，并为承接该项目的环境工程公司提供了全面的技术支持。
5、主要技术指标及条件
一、技术指标
A 浸没式平板膜元件膜孔径0.10μm；长期运行产水量400-600升／米2日。
B 处理市政污水效果：COD去除率95%，BOD去除率98%，NH3-N去除率99%，出水浊度＜1NTU。对各类有机废水的处理效果相仿。
C 处理其它各类有机污水中的效果：BOD和COD的去除效果与污水的组份及微生物的种群关系较密切，去除率达到90%以上；而NH3-N和SS的去除率主要取决于滤膜分离(浓集)系统的功效，去除率能达到95%以上。
D 平片滤膜元件的有效膜面积：SINAP-150型 1.5米2／片；SINAP -80型 0.8米2／片；SINAP -25型0.25米2／片；SINAP -10型0.10米2／片。
二、条件要求
1，进入膜分离系统(好氧活性污泥反应池)污水必须经预过滤，格栅机精度1-2mm，尤其要防止硬物进入反应池划伤滤膜表面。
2，配置的风机规格必须按产品使用要求有足够的曝气量。
3，电气控制系统必须实现反应池液位和抽吸泵开、停时间的自动控制；对其它电气设备的运行也尽可能实现自控。
4，配置必要的化学分析设备，测定污泥浓度以保持膜分离装置反应池的污泥混合液浓度为10克／升左右；通过测定排放水的COD，以调整水力停留时间。
6、主要设备
膜分离装置(组件)： 含平板膜元件、机架、曝气分配管和抽吸连管。
抽吸系统：含自吸式离心泵、流量计、阀门、管件。
曝气系统：含风机，风道管件。
在线化学清洗系统：含清洗液容器、连通管件。
电气控制系统：含自控器件。
7、投资效益分析(使用者)
一， 投资情况
总投资 视污水治理工程项目的规模和水质而定。
以市政污水处理为例:
设备投资：膜分离系统设备的投资约占该项工程总投资的三分之一左右。
主体设备寿命：滤膜组件（膜片）的寿命3～5年以上。
运行费用：膜分离系统处理市政污水的运行费用约为0.70元／吨水。
二， 经济效益分析
本项目应用于市政、生活污水处理及回用，具有一定的经济效益。视项目的规模不同，处理每吨污水的运行成本约为0.50-0.90元，膜过滤元件的更换成本约为0.20-0.30元／吨污水，如处理工艺过程能实现污水的回用，则在水价不断提高的情况下，将具有一定的经济效益。
（二）低能耗高效城镇污水污泥同步处理技术
4S-MBR
1、技术依托单位 江西金达莱环保研发中心有限公司
2、适用范围
(1) 城镇集中式污水处理厂
(2) 分散式污水处理与回用领域
新型分散式污水处理装置已形成标准系列，单体规模范围10吨/日～1000吨/日。大于1000吨/日的场合，可并联组合，或工程设施化。
(3) 工业有机废水处理
3、主要技术内容
一、基本原理
“低能耗高效城镇污水污泥同步处理技术4S-MBR”技术为金达莱公司针对现有城镇污水生化处理工艺技术缺陷，以自主开发的特性菌膜生物反应器工艺为核心，通过引入自主筛选和培养的特性微生物菌群而成功开发得到的一种运行能耗低、可实现污水污泥同步处理的城镇污水处理新技术。
二、技术关键
(1) 通过引入自主筛选和培养的高效复合型特性菌，使得反应器内维持了与进水水质相匹配的较高浓度活性污泥，强化了系统有机污泥自身消化速率，达到细胞增殖与污泥消化减量的动态平衡，首次在工程应用中成功实现了有机污泥在工艺中的大幅度减量，基本不排放有机剩余污泥，在污泥减量化及低污泥产量污水处理工艺开发领域形成了重大技术突破。
(2) 国内外首次在污水处理工程实践中发现基本不排泥条件下生物除磷效果不受影响的现象，并提出“气化除磷”这一新型生物除磷机理，突破了传统排泥除磷的技术观念，在磷的去除机理研究领域形成了重大技术突破。 (3) 通过引入自主筛选和培养的高效复合型特性菌，强化了系统脱氮除磷效果，首次于工程应用中实现了在单一膜生物反应器连续式高效脱氮除磷，生物脱氮除磷效果达到国内外高效脱氮除磷生化处理工艺水平，成功解决了传统单一膜生物反应器工艺脱氮除磷效果不佳的技术缺陷。
(4) 通过引入自主开发的高效复合型特性菌和优化反应器内部结构，改变了传统单一好氧膜生物反应器工艺以好氧微生物为主的菌相结构，减少了系统生化需氧量及曝气冲刷无效能耗，首次成功实现了膜生物反应器工艺运行能耗的大幅度降低，使该技术在各项技术经济指标优于常规污水处理生化工艺情况下，综合运行成本与之相当。
(5) 通过集成PLC与GPRS远程自动控制系统，首创了可实现无人值守的城镇污水处理技术，降低了处理系统操作管理劳动强度及对用户操作技术水平的要求。
4、主要技术指标及条件
吨水占地：<0.2m2/m3；
吨水投资：采用工程设施化方式建设，吨水投资小于1800元/m3；
运行电耗：装机容量为188KW，吨水处理运行电耗0.36Kw·h/m3；
设计进水水质范围：常规城市生活污水水质，COD：100~400mg/L；BOD：50~200mg/L；NH3-N：10~30 mg/L；SS：50~200 mg/L；
设计出水水质范围：优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准，出水COD：<30mg/L；BOD：<10mg/L；NH3-N:<5 mg/L;SS：<10mg/L；
操作管理方式：PLC自动控制及GPRS远程监控；
剩余湿污泥产量：以含水率为99%的未浓缩湿污泥计为0.1~0.2%。
二、条件要求
本技术不仅可用于集中式污水处理厂，而且可用于乡镇农村、住宅小区等污水难以收集的地区，应用范围广泛；本技术受气候影响较小，在寒冷的北方地区也可推广使用。
6、主要设备
膜材料、膜组件、曝气系统、PLC自动控制及GPRS远程监控系统、水泵、流量计等其它辅助设施
采用PLC自动控制及GPRS远程监控技术，操作管理方便，无人值守。
7、投资效益分析(使用者)
一、投资情况
以处理规模为1万吨/天的城市集中式污水处理厂为例，其主要技术、经济指标如下：
总投资：1800万元，其中设备投资：1600万元；
运行费用：144万元/年；
投资回收期：1.5年；
吨水投资：采用工程设施化方式建设，吨水投资小于1800元/ m3；
运行电耗：装机容量为188KW，吨水处理运行电耗0.36Kw·h/ m3；
剩余湿污泥产量：以含水率为99%的未浓缩湿污泥计为0.1~0.2%，节省污泥处理费用97.2万元/年；
二、经济效益分析
目前，4S-MBR技术已成功应用于国内外集中式城市污水处理厂以及农村、风景区、居民小区等分散式污水处理与回用工程50余项，并通过欧盟CE认证，技术出口至欧盟地区，实现经济效益1.23亿元人民币，创汇200多万欧元。
（一）MBR平片式滤膜元件及应用技术
1、技术依托单位 上海斯纳普膜分离科技有限公司
2、适用范围
本项目是MBR工艺的关键部件，它适用于城市污水再生利用、各类有机废水的处理及中水回用。
3、主要技术内容
一、基本原理
本公司制作的MBR平片滤膜元件，具有自主知识产权的滤膜(采用超滤膜制造工艺)具有不对称结构，滤膜的孔径介于超滤膜和微滤膜之间，属于大孔径超微滤膜，能够截留水中大于0.1微米左右的微粒，包括细菌。能够实现在好氧生物反应器中长期稳定运行，而不发生滤膜被阻塞的现象，因此在MBR工艺中用于截留性活污泥颗粒和污水中的细菌等细小微粒，使出水清澈透明，实现中水回用。详见图(一)不对称结构滤膜过滤过程原理图。图中，料液在压力驱动下向前流动，料液中的小分子量物质和水分透过滤膜表面的小孔后，无阻挡的通过滤膜底部的大孔；大分子量物质等则被阻挡在滤膜表面，随料液向前流动。所谓不对称结构是指滤膜中微孔的大小是不均一的，上部(工作表面)小，底部支撑层内的微孔较大。
图(一) 超滤膜不对称结构过滤原理图
MBR膜生物反应器通常的工艺流程如下：
市政污水(有机废水)—→预过滤(格栅)—→(厌氧生物法)
—→好氧生物法—→滤膜过滤—→回用(或排放)
↓
污泥浓缩液—→干化处置
