膜生物反应器技术具有出水水质良好、运行管理简单、占地面积小等优点,是污水回用的适用技术。本研究对一个规模为806m3/d居住区污水回用工程分别采用厌氧→好氧→絮凝→沉淀→过滤→消毒工艺(以下简称工艺1)和中空膜生物床工艺(以下简称工艺2)进行了初步设计,同时进行了经济分析和比较。经济分析和比较依照有关手册进行[5]。就出水水质而言,工艺2出水的浊度、SS、COD和NH3-N优于工艺1,但是出水中的NO 3--N会劣于工艺1。经济分析比较的主要结论见表6。
表6 两种污水处理工艺的经济比较
| 比较项目 | 工艺1 | 工艺2 | | 主要构筑物的基建投资(万元) | 110.68 |
39.72 | | 主要设备、材料的基建投资(万元) | 76.60 |
7.30 | | 总基建投资(万元) | 187.28 | 47.02 | | 单位处理水量的基建投资[元/(m3.d)] | 2325 | 583 | | 单位处理水量的电力消耗(kW.h/m3) | 0.631 |
0.988 | | 单位处理水量的运行费用(元/m3) | 1.08
| 1.50 | | 注 *膜的费用计入运行费用 。 |
根据以上分析可以看出,工艺1的总基建投资是工艺2的2.78倍。由于目前国产膜组件的成本较高且工作寿命较低,更换膜组件的费用占了运行费用的约50%,如果膜组件的费用可以减低20%,工艺2的运行费用与工艺1的基本持平。由于工艺2的基建费用低,它的企业内部收益率高于工艺1。
4 结论 ①中空膜生物床处理技术与传统的处理工艺比较,取代了二次沉淀池和三级处理工艺,设备体积小,运行管理简单,膜生物反应器出水悬浮物、浊度为零,细菌总数优于饮用水标准,COD和氨氮的去除率高达95%以上,出水可以直接回用。 ②国产PVDF膜透水性能良好,能够有效地截留悬浮物以及细菌,运转150d后未见通量显著降低。在膜生物反应器中透水通量与加拿大的Zenon膜类似,但低于日本Kubota板式膜,此外膜的机械强度仍需要改进。 ③采用位差驱动出水和低水头间断工作,可省去复杂的气或水反冲洗设备,运行可靠,维护简单。 ④中空膜生物床处理工艺的基建投资低于传统工艺。但由于膜的造价较高,需要的曝气量较大,目前运行费用仍较高。在本试验中,单位处理水量的电力消耗约为1.0kW·h/m3,进一步研究是必要的。 参考文献: [1]Ueda T, Hata K, Kikuoka Y etal. Effect of aeration on suction pressure in a submerged membrane bioreactor[J]. Wat Sci Tech, 1997, 31(3):489-494. [2]Yasutoshi Shimizu, Yuichi Okuno, Katsushi Uryu et al. Filtration characteristicsofhollowfibermicrof iltration mem brane used in membrane bioreactor for domestic wastewater treatment[J]. Wat Re s, 1996,30(10):2385-2392. [3]Berthold Gunder, Karlheinz Krauth. Replacement of final clari fi cation by membrane separationResults with plate and hollow fibber modules[A] . IAWQ 19th Biennial International Conference Preprint[C]. Vancouver: 1998.1 44-151. [4]Nagaoka H, Ueda S, Miya A. Influence of bacterial extracell u lar polymers on the membrane separation activated sludge process[J]. Wat Sci Tech, 1996,34(9):165-172. [5]国家城市给水排水工程技术研究中心. 给水排水工程概预算与经济评价手册[M]. 北京:中国建筑工业出版社,1993.
作者简介:顾平(1955- ),男,江苏人,天津大学教授, 硕士,主要从事水污染控制的科研和教学工作。 转自-中国给排水在线 |