7月14日,由清華大學環(huán)境學院、中國水環(huán)境集團主辦,E20環(huán)境平臺承辦的清華大學工程博士高峰論壇在清華大學環(huán)境學院舉辦,本期論壇聚焦地下污水處理廠建設(shè)。北京碧水源股份有限公司總工程師俞開昌在論壇做主題發(fā)言分享了城鎮(zhèn)污水地下式MBR技術(shù)的應用及發(fā)展前景。以下為文字實錄:(根據(jù)現(xiàn)場發(fā)言整理,未經(jīng)本人審閱)
各位專家、各位老師、各位同學、各位同仁大家下午好!今天我跟大家交流的題目是城鎮(zhèn)污水地下式MBR技術(shù)。我從三方面給大家介紹一下。第一講一下地下式MBR的工程特點然后舉一個昆明十廠的典型案例,然后探討一下地下式MBR的應用發(fā)展。
為什么要建地下式污水處理廠?一個是節(jié)約土地,還有就是周邊環(huán)境影響小,主要是噪音和除臭。因為它全部在地下,自然的噪音就小了,地上的污水處理廠,怎么做隔音或者防噪都不可能做的那么好,這是主動式的。除臭是被動式的,因為地下污水處理廠,如果除臭做的不好,在日常生產(chǎn)的時候是有風險的。地上污水處理廠再嚴厲要求除臭,可以托管,做的不好也不影響運行,因此地下除臭要求比地上高很多。
當然地下式污水處理廠的也存在不足,一個是投資大,還有一個對設(shè)備要求比較高,主要是自動化程度。在輔助設(shè)計上,特別是通風、消防和照明這些方面,比地上污水處理廠要求高很多,而且不是一個量級。
膜技術(shù),MBR技術(shù)有兩個好的特點,一個是省地,另外一個出水水質(zhì)好,這個大家都知道。地下處理廠和MBR技術(shù)結(jié)合是優(yōu)勢互補、劣勢互消的模式。地下埋深大,土建投資高,MBR節(jié)省土建,這樣就可以降低成本了。
我舉一個例子,地下式污水處理廠的結(jié)構(gòu)性布置。小規(guī)模的污水處理廠能不能做地下?這是我的第一個圖。中小規(guī)模的地下污水處理廠MBR,一般采用單層加蓋的形式。目前為止我們有1000個地下式的MBR工藝,分布在北京、浙江、江蘇各地,規(guī)模從5噸到5000噸。把構(gòu)筑物埋在地下,后面這兩個是全地下和半地下,這兩個各有千秋。從MBR技術(shù)角度來講,這兩個技術(shù)都有,但是這兩種技術(shù)都適合于大規(guī)模污水處理廠,對于全地下的,正資產(chǎn)比半地下高。首先景觀區(qū)和生產(chǎn)區(qū)是分開的,普通的老百姓也可以到公園里面去,半地下的,地面可能是生產(chǎn)區(qū),還是有圍欄的。
劉總提一個問題,從省地的角度,從工程角度,能不能污水處理廠都移到地上,從技術(shù)角度是可以實現(xiàn)的,也是節(jié)地的,但帶來的問題首先是污水處理廠變得很高,因為地埋式污水處理廠埋深基本上是15米以上,全部在地上,相當于地上有十幾米的大樓;第二個問題如果都是地上的話,設(shè)備和池子都在地上,除噪跟地上污水處理廠防噪音是一樣的,怎么做?這是被動除噪;從景觀角度,從管理的角度,生產(chǎn)區(qū)和景觀區(qū)都在地上的話,檢修,圍欄,管理都是地上污水處理廠,從正資產(chǎn)角度就更差了。
舉一個例子,全地下的MBR豎向設(shè)置我們做三層,地下負,地下二層,一般是負15米以上,我們做一些預處理池體,生物池,負一層是設(shè)備層,地下通道都在地下一層、地上層,負2米,上面可以種樹,種灌木,有2米的浮土。
地下MBR跟地上的比有什么特別?有一個特點就是結(jié)構(gòu)帶來的影響。我們知道MBR技術(shù)是攔道式的,我做地上式的污水處理廠,攔道的寬度沒有要求,看設(shè)備大小就可以了。每一個都可以有管廊,方便接管就可以了。如果建在地下一定有限制,特別是柱距,一般都是8米,我們盡可能減少占地,所以一般做兩個膜池共用一個管廊,管道做成雙層,節(jié)省距離。
膜組器,膜設(shè)備是MBR最核心的設(shè)備,因為采用地下式,這些方面都需要改變。地上式可以做60片,地下的可能不能做那么寬。這個問題我自己很有體會。2010年的時候,昆明十廠設(shè)計的時候,我們做污水處理廠水處理專業(yè)是老大,做完以后,建筑配合我們做,開始的時候,基于這樣的思想跟他們配合的。我布置完了他說不行,我就跟他說,你得聽我的,后來我到昆明,跟他們探討。結(jié)構(gòu)層的柱距8米是最經(jīng)濟的,如果超過了9米、10米,就很難做了。最后我接受了他們的觀點,把膜改成非標的46片,改完以后,又變成標準了,后面我們建十幾個地埋式MBR都是46片的,增加了設(shè)備的標準化。
地下式MBR跟地上的區(qū)別,吊車的區(qū)別很大。地上5噸就可以了,地埋式有柱子,吊車走不了,所以要做S型的,這個是有轉(zhuǎn)彎半徑的。這是我我在做地下式MBR污水處理廠過程中,碰到的幾個具體的技術(shù)問題。
第二個我跟大家匯報一下我們的案例,昆明第十污水處理廠。這是15萬噸的,周邊有立交橋,地方只有這么大,在這樣的情況下,選擇了MBR的技術(shù)。因為離居民很近,如果在地上建的話,肯定也會遭到很多老百姓反對。
這是做完以后的效果,只有辦公樓在上面,其他所有的都在下面,還有一個是地下二層的池體層和設(shè)備層。這個廠是2013年7月份投產(chǎn)運行,到現(xiàn)在已經(jīng)運行近兩年的時間了,目前基本上每周會有兩次的接待任務。流程跟地上差別不是很大,一樣的,預處理,生化,膜池等。
從工藝角度來講,用了新的技術(shù),地下污水處理廠要進一步的升級是挺困難的。當時在工藝流程設(shè)計上,做了比較大的優(yōu)選。最后選擇的強化脫氮工藝。用的是多點進水和多點回流,效果還是很明顯的。總共14個小時,5:1的氣水比。46片的膜,252個組件,28個廊道。我們第一次地下式的MBR,清洗做了兩種,一種是電動葫蘆吊起來到專門的地方洗,每個膜池做了防腐,每個膜池可以實現(xiàn)原液浸泡。這兩種方式他們都在用。S型的葫蘆吊那么多的組件是蠻困難的。
我談一談這個廠的結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計,這是施工的情況,基礎(chǔ)是筏板基礎(chǔ)。我對這個工程的結(jié)構(gòu)了解了很多。整個池子是地下的,無縫的,頂層是景觀層。每一個結(jié)構(gòu)設(shè)計方式都是不一樣的,這是景觀層做的實驗照片。這是兩回路,70%的供電就可以了,地上是100%,都是二級負荷,但是變壓器容量達到100%。因為地下污水處理廠對消防和應急照明要求比較高,我們配了500KVA備用發(fā)電機組。會有應急照明,在特殊的,特別是消防控制中心,發(fā)電機房等場合要做應急照明,要求30分鐘連續(xù)供電的時間。自控方面要求也是很嚴的。除臭也是地下式污水處理廠非常重要的一環(huán)。
除臭這個環(huán)節(jié)是被動式的,只要做在地下,必須做好除臭,不做好除臭,這個廠是不能正常運營的,地上污水處理廠沒有這個問題,所以除臭是要考慮的,不同的區(qū)域,采用不同的除臭的方法。比如說預處理,地上污水處理廠污泥這塊不會除臭,地下這塊也要除臭,用生物除臭的方法,空間也要做活性炭吸附。除臭換氣要求2小時一次,這是除臭的照片。
消防這里有一個防排煙設(shè)計。無自然排煙區(qū)要做加壓送風,這個是高層建筑才會有的。我們還考慮地下的措施。防火有建筑防火和水防火,我們分了8個區(qū)。水消防怎么做,爭議很大,而且沒有規(guī)范,不知道怎么做,我們從嚴要求,不光做了消防雙系統(tǒng),還做了自動噴水系統(tǒng)。還有一級負荷的氣體消防,還有滅火器。
從目前這個廠運行的情況,回歸到工藝本質(zhì),效果還是非常理想的。實際進水水質(zhì)和設(shè)計的接近,國家要求一級A,但是我們都達到了四類水,運行還是很不錯的。
最后我們看一下應用發(fā)展,我們做了一個統(tǒng)計,目前我們自己大概十幾個在建或者建好的污水處理廠,MBR技術(shù)在規(guī)模水量上占了一半,數(shù)量上占了70%,10個里面有7個是用MBR的。MBR技術(shù)在地下還是比較受歡迎的。
最后是經(jīng)濟性的比較,地下式MBR,跟傳統(tǒng)的比,占地節(jié)省20%,如果做地上的,一般都說MBR肯定比傳統(tǒng)的貴,地下式的不見得,我們統(tǒng)計地下式MBR比地上偏移20%,運營費用貴5%。
我們認為地下式污水處理廠跟MBR工藝相結(jié)合是優(yōu)勢互補,劣勢互消的雙贏組合。地下式MBR污水處理廠工藝、膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等各個專業(yè)均有特色,MBR工藝在地埋式污水處理廠發(fā)展中具有廣闊的前景。
MBR技術(shù)是否是地下污水處理廠的最好選擇?
時間:2015-07-29
來源:E20環(huán)境平臺
作者:成苗苗整理