深圳市盛鑫華業環保設備有限公司

通用電氣水處理及工藝過程處理GE MBR 技術手冊

發表時間：2018-03-06 10:21

GE Water & Process Technologies 通用電氣水處理及工藝過程處理　 MBR 技術手冊

第一章通用電氣水處理及工藝過程處理技術公司簡介

反滲透、納濾、超濾和微濾膜系統，用以除水中的懸浮物和溶

電化學去離子（EDI）技術，用于制取超純水,而無須化學品再生。

EDR 技術，廣泛用于處理工藝處理過程和 95%水回收率要求的供水設施。

短期和應急移動水處理解決方案，可為工業提供包括去離子、過濾、反滲透和 EDI 的最大的拖車車隊。

ED 技術，用于干酪乳清脫鹽。

雙極電滲析（BPED）技術，用于從鹽水中提取酸和堿。

與客戶簽訂設計、建設、擁有、運行和維護水處理系統的服務協議，保證客戶將其資源專注于其核心業務。

水處理化學品和應用工程，用于原水和污水凈化、工藝用水和工業鍋爐及冷卻水的處理。

工藝化學品和添加劑用于改進煉油、制漿和造紙及金屬加工應用系統的性能。

我們不僅承諾價值, 而且還會證明價值

優化關鍵設備的性能和使用壽命。

通過連續監測和預防性診斷確保質量。

節約您的成本和保護您的現金流的靈活使用。

GE Water & Process Technologies

通用電氣水處理及工藝過程處理

第二章 MBR（膜生物反應器）技術簡介

我們的 ZeedWeed?

空氣母管 Permeate Header

Control Panel

ZeeWeed? Membrane Cassettes 膜箱

Permeate Pump

2.4 GE 在 MBR 系統上的成功經驗

第三章設計基礎條件和系統設計及描述

指標	單位	進水	MBR 出水
日平均處理能力	m3/d	9648	9648
水溫	℃	10-25	10-25
設計最低水溫	℃	10	10

pH	/	6~9	6~9
COD	mg/L	<60	≤20
BOD	mg/L	<20	≤5
NH3-N	mg/L	<26	≤5
TP	mg/L	<1	≤0.5
SS	mg/L	<20	/
浮油/游離油	mg/L	無	/
SDI	mg/L	/	≤3
濁度	NTU	/	≤0.2（95%的時間）

ZW 膜池系統按照最低水溫 10℃進行設計，如果進水混合液溫度低于 10 ℃，GE 不能保證膜池系統達到要求的產水量。

CODcr 的去除率取決于上游生化系統設計和處理效果和原水中不可生物降解的有機物含量，且進水中不含有任何抑制微生物生長的有毒化合物。

可溶性BOD5、氨氮、總氮必須在膜池上游的生化系統中得到去除。

游離油/浮油必須在膜池上游得到有效的處理。游離油/浮油不得進入 MBR 膜池系統。

為下游曝氣系統改善慢性生物降解有機物的總體可生物降解性。

通過反硝化工藝將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮轉化為氮氣，降低總氮；

最大限度地回收堿度，從而降低堿的加藥量，降低運行費用

完全利用膜系統的 DO 來進一步降低系統總能耗。

序號	項目	參數	單位
1	日平均流量	9648	m³/d
2	日最大流量	9648	m³/d
3	設計水溫	10	℃
4	生化池列數	2	列
5	缺氧池總容積	200	m3
6	好氧池總容積	800	m3
7	HRT	2.5	hour
8	設計污泥齡	20	天
9	污泥排放量	50	m3/d
10	污泥濃度	4000	mg/l
11	工藝曝氣量	3150	Nm3/h@℃ @60kpa

序號	項目	參數	單位
1	日平均流量	9648	m3/d
3	一列停機清洗時日平均流量	6432	m3/d
4	設計最低水溫	10	℃
5	膜池列數	3	列
6	膜元件型號	ZeeWeed? 500d-370sft
7	膜元件面積	34.4	m2
8	每個膜池安裝膜箱空間數	4	個
9	每個膜池安裝膜箱數	4	個
10	系統總安裝膜箱數	12	個
11	預留空間	20%
12	每個膜箱安裝膜片數	48	片
13	每列膜池安裝膜片數	192	片
14	系統膜元件總數	576	片
15	系統膜面積總數	19814.4	m2

序號	項目	參數	單位
16	每列膜池凈尺寸（m×m×m）	3.05×11×3.96
17	膜系統凈通量@3 列運行	20	LMH

MBR 膜系統的化學清洗

維護性清洗所用化學藥劑	濃度	清洗頻率	清洗持續時間
次氯酸鈉	200 mg/L	每周 2 次	約 60 分鐘（每列）
檸檬酸	2000 mg/L	每周 1 次	約 60 分鐘（每列）

恢復性清洗所用化學藥劑	濃度	清洗頻率	清洗持續時間
次氯酸鈉	1000 mg/L	每年 2 次	約 6 小時（每列）
檸檬酸	2000 mg/L	每年 2 次	約 6 小時（每列）

10.3%重量比，以 Cl2 計

S.G. = 1.168

3.5.5 MBR 膜池擦洗系統

0.7
0.6
0.5
0.4
				曝氣方式的變化
0.3
0.2
0.1
0
	ZW150	ZW500a	ZW500a	ZW500cZW500d		ZW500d
	連續曝氣		10/10 曝氣		10//30 曝氣

第四章設備技術參數

ZeeWeed? 500d 膜元件

膜元件規格
膜型號	ZW500d
膜形式	中空纖維
膜元件表面積	34.4 m²（370ft²）
膜元件凈重量	21 kg （47 lb）
膜元件運輸重量	28 kg （63 lb）
膜元件濕重量	28-75 kg （63-168 lb）
膜元件尺寸（W × D × H）	844 × 49 × 2198 （mm ×mm ×mm）
膜的材質性質
膜絲強度	大于 200N
膜表面特性	親水性
膜材質	聚偏氟乙烯PVDF
膜孔徑	0.04 微米
流動方式	從外向內
操作運行規格
一般運行跨膜壓差	-55 到 55 kPa
最大運行溫度	40℃
運行 pH 值范圍	5.0 到 9.5
清洗規格
最大清洗溫度	40℃
清洗 pH 范圍	2.0 到 10.5

1,000ppm （以Cl₂計）

ZeeWeed? 500D 膜箱

膜箱規格
膜箱型號	ZW500
最多可裝膜片數	48
膜箱機架材料	SS304 或更高
膜箱最大運輸總量	1809 kg （3990 lb）
膜箱濕重	1959-4289 kg （4263-9458 lb）
膜箱尺寸（L × W × H）	2112 × 1745 × 2590（mm × mm × mm）
膜箱透過液管徑	6 英寸的垂直管道

膜箱曝氣規格
最高空氣溫度	65℃
空氣管徑	2 X 3”垂直管
最大瞬時空氣量	425 deliv.m3/hr
最小瞬時空氣量	272 deliv.m3/hr
膜箱濕重	1959-4289 kg （4263-9458 lb）
曝氣頭壓力損失@最大空氣量	0.06 Bar

化學加藥泵－膜的化學清洗系統

空氣隔膜計量泵（維護性清洗次氯酸鈉加藥泵）流量范圍：0－4L/min

空氣隔膜計量泵（恢復性清洗次氯酸鈉加藥泵）流量范圍：0－43L/min

空氣隔膜計量泵（檸檬酸加藥泵）

第五章控制系統描述

HMI/SCADA 軟件標準

第六章供貨范圍

ZeeWeed? 500d 膜箱與膜元件總體

標準超濾膜系統操作和維護手冊（供參考）

標準超濾膜系統電氣及控制文件（供參考）

超濾膜系統現場服務和開車支持 (20 人日)

ZeeWeed?超濾膜池

CIP 配藥池出口隔離閥

生化池和膜池的控制系統，包括 PLC、HMI 、工控機。

所有泵和其它旋轉設備的排列和連接應由總包商或其它當地公司提供的有資質的技工來完成。要求向 GE 提交設備安裝報告才能進行對每臺設備的擔保；按制造商要求的所有設備啟動和初次運行所需的油和潤滑的供貨和安裝；

所有管道和膜池的沖洗，檢查所有施工垃圾的清運；

所有進入膜池的工藝管道用于阻擋外來施工雜質進入膜系統的格柵裝卸。膜池中出現的雜質會影響膜的保證或者需要立即更換損壞的膜箱；

提供設備供電系統必要的支持（包括管道連接件和其它合同范圍內的配件）；

按照項目要求的設備底漆和面漆；

原水過濾設備包括過濾設備及其濾渣收集處置設備的設計、供貨和安裝；

工藝和管道、管道支架、吊架和閥門等的設計、供貨、安裝和測試包括但不限于以下方面，所有管道應根據項目要求進行測試：

從透過液母管到透過液泵的管

從膜箱集水管道透過液泵進口的管道；

從透過液泵到透過液母管的管道和從透過液母管到超濾水池的管道；

從膜池將廢液和化學清洗藥液輸送到廢液池的管道；

從透過液母管到 CIP 池注水接口的管道；

從反洗水池到反洗泵洗水口法蘭的管道；

從反洗泵出口法蘭到膜池透過液母管的管道；

從 CIP 水池到透過液泵母管進口法蘭的管道；

從鼓風機到 GE 所供的沿膜池邊布置的空氣干管，包括共用進氣管；

從各加藥系統到實際的加藥注入點的管道；

從位于空氣分離器放氣閥到真空泵系統進水干管的小型穿孔管；

從真空泵出口干管到膜池的管道；

所有管路系統的管道支架和吊架等；

管道系統地加熱、絕緣和覆層；

GE 設備啟動和調試所需的臨時管道系統。一般 GE 系統啟動時需要在透過液母管和膜池進水槽/管之間設置循環回路用于產水配水前的測試。

所有從控制柜、MCC 等到現場安裝儀表、電機、閥門/閥門執行機構和其它 GE 所供設備的供電和儀表連接電纜、光纖、管道和附屬物的設計、供貨和安裝包括但不限于：

從電源到馬達控制中心的電纜連接（包括導線、管道和其它需要提供電源的裝置）；

從馬達控制中心到各泵、鼓風機和其它膜過濾系統配套設備的電纜連接

各種現場安裝閥門和儀表到就地控制箱（如果有）之間以及控制柜和 GE

所有合同圖紙和規格、現場標準和當地規范要求的接線盒、斷路開關和就地操作人員控制。

MCC 配套電機啟動器和變頻器的設計、供貨和安裝。

水廠 SCADA 系統包括與膜過濾控制系統和 SCADA 系統的界面的設計、供貨和整合。

氣動儀表和閥門所需的其它材料供貨和安裝包括但不限于：空氣/取樣管、連接件、隔離閥和安裝件

從儲水池輸送處理后水的設備設計、供貨和安裝

設備啟動和運行期間為保證膜設備成功調試所需的原材料、藥劑和用品包括滿足所有設計參數的原水供應

化學藥劑儲存、輸送泵及其控制的設計、供貨和安裝

設備檢查、啟動和運行所需的實驗室設備、運行維護人員

工藝池上方的行車或單軌吊車用于從膜池中裝卸膜箱

廢液收集和處置場地，包括膜的潤濕和沖洗水。潤濕和沖洗水含有甘油用于保護劑。因為第一次沖洗廢水可能含有 30,000 mg/LBOD，事先應考慮與當地排水系統安排和協調。一般的水量大概是 3 座膜池的池容乘以膜列數。

第七章 MBR 系統運行和維護

保證 ZeeWeed?有關所有設備MCC 的供電

ZeeWeed?系統MCC 上必須有每臺設備的選擇開關，將其置于自動檔進行自動運行。設備保持停機狀態直至由自動控制系統啟動。通用設備的通電請

2	檢查空氣壓縮儲罐的壓力。	空氣壓力必須大于 100 psig (700 kPa)才能保證自動閥正常工作。如果壓力低于此值并且空壓機沒有運轉，查看空壓機廠家提供的運行手冊。
3	將所有手動閥置于 P&ID 圖示位置。	P&ID L-001 圖表明了閥門在正常運行期間關閉和開啟的狀態符號。
4	檢查 PLC 控制柜的電源接通。	如果電源未接通，將面板上的開關扳到On 的位置。如果電源仍未接通，檢查控制柜的斷路器和/或保險絲，必要的話將其位置重置。
5	檢查人機界面的電源接通，并能夠顯示 ZeeWeed?系統圖（泵、水池等）。	如果屏幕沒有顯示，激活顯示。
6	如果系統配備SCADA，檢查計算機電源的開啟和軟件的運行。	如果計算機沒有打開，那么將其開啟。參照SCADA 軟件手冊來啟動軟件程序。
7	輸入用戶名和密碼（如果要求）。	鍵入所需信息，選擇OK。下一畫面顯示應為 ZeeWeed?系統的總畫面。
8	在總畫面上選擇一個需要生產的膜列。	選擇第一列按鈕，第一列準備開始生產，這是會顯示 ZW 第一列畫面。
9	在所顯示的ZW 膜列畫面上，選擇所選膜列的模式控制按鈕。	該按鈕是位于屏幕下方的藍色按鈕。選擇該按鈕會顯示操作模式畫面。
10	在操作模式畫面上，選擇所有自動按鈕，將所有設備置于自動運行模式。	如果該膜列沒有準備好生產，則選擇 All Off 按鈕。
11	選擇操作模式畫面上的Run 按鈕來完成膜列的啟動。結束時選擇 Close 按鈕。如果想要停止該膜列，則選擇Off 按鈕。	膜列自動運行，首先進入待機狀態。更多信息請參考操作順序圖(OSC)，控制邏輯總圖(CLSC)和控制說明(CN)。
12	重復第 8 到 11 步來啟動其它膜列。

手動或者用吊車將膜池蓋板移開。

將透過液管和空氣管接頭斷開，這些接頭為

拆除膜箱四個角上校平銷釘的開口銷。

用起重裝置將提升吊架（圖右）下降到校平銷釘上面。將開口銷插入到校平銷釘中，然后小心地將膜箱提升出膜池。

將膜箱轉移到離線區。把膜箱置于地面上，將其從起重裝置上拆下來。最后把膜池蓋板放回原位。

ZW500d 膜組件可以單獨從膜箱中抽出來。在抽出膜組件之前，必須先把膜箱從膜池中提出來。（膜箱裝卸的程序如前所述。）

將膜箱從膜池中提出來后，必須先將所要抽出的膜組件頂部和底部的鎖扣解開。解鎖時應將鎖扣從垂直位置逆時針旋轉到水平位

這樣膜組件就可以順著導軌拉出 1/3，如右圖所示。

能夠在一定流量和膜所能承受的壓力下反洗；

能夠快捷地清洗，并且能夠在清洗后迅速恢復運行，不需要“熟化”或形成過濾“凝膠”層。

步驟	說明	持續時間
1	過濾——透過液泵將水由外向內透過膜抽吸出來	10-15 min
2	停止透過液泵——其它功能照常	30-60sec

步驟	單位
頻率	min	10-15
持續時間	sec	30-60

系統在最短停機時間下的有效運行；

降低維護性清洗和恢復性清洗的頻率；

步驟	說明	持續時間
1	過濾——透過液泵將水由外向內透過膜抽吸出來	10-15 min
2	停止透過液泵，將透過液以 20 gfd (34 lmh)反向透過膜，其它功能繼續	30 sec

步驟	單位
頻率	min	10-15
反沖持續時間	sec	30
反洗通量	LMH	34
反洗壓力、最小-最大	Psig	3-8

完全自動化，只需操作員設定清洗頻率

步驟	說明	持續時間
1	需清洗的膜列停止過濾，保持空氣擦洗和污泥回流	15min
2	停止污泥回流并隔離膜池，停止曝氣
3	初次將清洗藥劑反向輸入膜絲和管道	1 min
4	將清洗藥劑反向輸入膜絲和管道	20 Sec

5	停歇——保證藥劑和膜絲表面一定的接觸時間	280 Sec
	步驟#4 和步驟#5 重復 8 遍
6	用不加藥的清水反向沖洗膜絲和管道內部的化學藥劑	1min
7	打開膜池隔離閥
8	開啟污泥回流泵并開始曝氣	5 min
9	重新開始正常過濾產水

操作人員啟動后自動進行；

同時清洗一列膜池中的所有膜箱；

步驟	說明	持續時間
1	需要清洗的膜池停止過濾、保留空氣擦洗和污泥回流	60 min
2	停止污泥回流、隔離膜池，停止空氣擦洗
2	排空膜池	<30 min
3	將透過液反向透過膜注入膜池，并曝氣沖洗膜絲	60 min
4	重復第 2 步	<30 min
5	將清洗藥劑以 34 lmh 反向注入膜池	2 min
6	停歇——使清洗藥劑有足夠的接觸時間	2 min
7	重復第 5 步和第 6 步直至膜絲完全浸沒	<120 min
8	讓膜浸泡在藥液中	4 – 8 hr
9	讓混合液進入膜池，用空氣混合，中和剩余藥液	30 min
10	重新開始注入混合液、膜曝氣和過濾

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通用電氣水處理及工藝過程處理GE MBR 技術手冊

總部設在賓西法尼亞州 Trevose 的 GE 水處理公司在全球擁有超過 6500 名員工。我公司實施前沿技術研究的全球研究中心遍布世界各地，包括明尼蘇達州 Minnetonka；馬薩諸塞州

Burlington；弗吉尼亞州 Norfolk；德克薩斯州 Woodlands；安大略省 Oakville 和 Guelph；比利時 Heverlee；巴西 Sao Paulo；以及GE 在紐約州的 Niskayuna、印度 Bangalore 和中國上海。

GE 公司在水處理行業獨樹一幟，致力于為客戶提供全方位的產品技術服務，我們的核心競爭產品包括：

解固體，或用于分離和濃縮產品，提高產量和數量。

第二章 MBR（膜生物反應器）技術簡介

MBR 工藝把含高濃度 MLSS 的活性污泥處理和 GE 公司的專利技術 ZeeWeed?超濾膜 MBR 系統相結合?？傮w上，該工藝利用ZeeWeed? 中空纖維膜替代了傳統活性污泥法的二沉池和深度處理中的砂濾或微/超濾系統。

超濾膜制造并被裝配在一起形成膜元件。然后這些膜元件又組合在一起形成膜

箱。MBR 系統采用 ZW500d 膜箱。每個最高可容納 48 個膜元件。每個膜元件有

34.4 平方米的表面積，所以一個裝滿 48 個膜元件的 ZW500d 膜箱的總共有 1,651.2 平方米的膜表面積。這種膜箱是 GE 最新型的 ZeeWeed? 500 系列膜箱，特別適用于大型 MBR 系統。

根據特殊的應用和設計要求，采用 ZeeWeed? MBR 工藝可提供高質量的硝化出水，也可通過增設缺氧生物段獲得反硝化后的脫氮處理出水。除磷可通過厭氧生物除磷或化學除磷(添加氯化鐵或鋁鹽)實現。

ZeeWeed? MBR 系統設備采用模塊化設計，因此允許水廠的分期建設、擴建。市政工程可按最終處理規模設計，而膜系統分期投入使用。ZeeWeed?中空纖

維膜是水流由外向內的中空纖維膜（污水在外，凈水在內）。這意味著膜內部只有干凈的，經過超濾的水流通過。而污水中的細菌和懸浮物仍舊停留在膜的外部，所以水流渠道沒有被固體懸浮物阻塞的風險。

ZeeWeed?膜的設計使它擁有出色的耐久性和抗破損能力。為達到這個目的，

因為 ZeeWeed?工藝用 ZW 超濾膜來分離污泥，所以就不需要二沉池或是其他沉淀構筑物來分離污泥。剩余污泥直接從膜池排出，濃度一般在總重的 0.8 – 1.2

wt. % 之間。這就使得整個系統變得簡單而利于操作，因為 ZW MBR 系統免除了許多采用傳統活性污泥工藝所帶來的缺點。

第三章 設計基礎條件和系統設計及描述

電廠用水水源為朔州市污水處理廠經循環式活性污泥工藝(簡稱 CAST)二級生化處理后出水，設計出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》

CAST 二級生化處理工藝流程：

原水→粗格柵→細格柵→沉砂池→CAST 池→接觸池→加氯間→出水

原水→細格柵（1mm）→A/O→膜池→UF→RO→除碳器→陽床→陰床→混床

→鍋爐補給水。

本方案針對 MBR 部分進行設計，處理水量為 402m3/h。

MBR 系統進水水質達到 GB18918-2002 中的一級 B 標準，系統預期出水水質如下：

本項目 MBR 工藝采用的工藝流程為：

廢水—〉細格柵—〉缺氧池—〉好氧曝氣池—〉MBR 膜池—〉產品水池。

在 MBR 系統中，缺氧系統的設計可以達到以下的效果：

在 MBR 系統中，垃圾和一些無法生物降解的固體顆粒，比如頭發，麻布，沙礫和塑料可能會對膜造成損壞。為了保證處理系統的長期穩定運行，在原水進入

MBR 系統之前，我們推薦采用過濾精度為 1mm 的細格柵，最大限度地防止粗大懸浮物或漂浮物以及毛發等進入后續系統。將可能造成膜損壞的、較大的機械性雜質過濾掉。

為檢修方便，生化系統設計成 2 個系列，每列由缺氧池和好氧池組成。曝氣池中的設計 MLSS 為 4,000mg/L。在設計的混合液回流比下，膜池運行的 MLSS 濃度可達到 6,000mg/L。

為 MBR 生化系統設計的參數見下表：

膜系統是膜生物反應器系統設計的最重要參數。最佳膜系統設計的選擇取決于一系列因素，包括最低運行溫度、流量、高峰流量持續時間和假定的污泥性質。

我們的設計來自于多年來 MBR 廠在不同條件下的實際運行經驗建立起來的設計數據庫，為本項目中 MBR 膜池系統設計的參數見下表。

膜有兩種化學清洗的方式：

維護性清洗：此類清洗持續時間較短，采用較低的化學藥品濃度、清洗頻率較高。其目的在于保持膜的透水性和延長恢復性清洗周期。

恢復性清洗：此類清洗持續時間較長（但仍然相當短）、采用化學藥品濃度較高，清洗頻率較低。其目的在于恢復膜的透水性?；謴托郧逑词钱敭a水過程中

TMP 達到最大預計值時啟動的。

ZeeWeed 膜一般采用的兩種化學藥劑為： 次氯酸鈉- 用于去除有機和生物污堵。檸檬酸- 用于去除無機污堵

建議采用新鮮水對 ZW MBR 膜池進行維護性清洗和恢復性清洗。

具體清洗步驟請見后面章節的操作描述部分。以下兩表列出所推薦的清洗參數。

一問題。下圖表示了曝氣方式的轉變，可以大大降低空氣擦洗的能耗。

曝氣方式見下圖。

第四章 設備技術參數

膜池鼓風機是用來提供擦洗膜和去除膜表面固體顆粒所需要的空氣。膜池曝氣通過持續運轉的羅茨鼓風機循環曝氣完成。循環曝氣采用 10 秒開和 10 秒關的方式進行?？梢酝ㄟ^流量調節閥門/變頻器來控制風量。

每列膜池都配有一個濁度儀，由 PLC 監控出水濁度。

最后所有的透過液泵產水進入一根產水母管后進入后續產品水池。

系統通過反洗保持膜的透水性。反洗是將透過液反向通過膜，并用于膜池排水過程。反洗泵需要配備變頻器以便在操作條件和透膜壓差在一定范圍內變化是能夠保持恒定的反洗水量。

每個膜池配有 1 臺混合液輸送泵，本系統總共配有 3 個混合液輸送泵把混合液從生化池輸送到膜池，還有 1 臺備用?；亓魑勰嗤ㄟ^重力從膜池回到生化池，

使得膜池和好氧池中的 MLSS 濃度接近。污泥回流泵按照日平均流量的 2 倍設計。設計污泥回流比為 2 倍。

1）非常高效，排氣速度約等于 60 – 240 m3/h

2）水（液體或者水汽）進入水射器后可以簡單地通過文丘里排放

3）維護非常簡單，沒有附件或者任何移動部件，也不需要潤滑

4）不會有生銹腐蝕的問題

5）非常的緊湊，只有手掌一般大小

6）能耗非常少，僅僅間歇式操作

壓縮空氣系統主要包括空氣壓縮機，壓縮空氣儲罐等設備，其主要功能為：

1）為氣泡測試提供壓縮空氣；

2）為空氣動力執行機構（如氣動閥等）提供壓縮空氣；

3）為氣動隔膜泵提供氣源。

以下敘述的土建部分內容為初步設計，對土建構筑物以及膜車間建筑物的詳細條件，待詳細設計確認。

生化池采用鋼砼結構。根據檢修需要配備相應的爬梯，走道及平臺等。

MBR 曝氣池里的混合液通過水力連通自流到膜池配水渠，再通過閘門流入各列膜池。閘門的設計保證了所有膜池的均勻配水和相同水位。膜池配水渠為混凝土結構，與 MBR 曝氣池合建。

在 MBR 系統中，反洗/CIP 水池用于儲存干凈的透過液用于對膜進行反洗。該池為混凝土結構，應適當處理以防化學藥劑的腐蝕。池子加蓋，其混凝土頂蓋可用作工作平臺或膜裝卸區。

以下設備規格根據當前初步設計而建議采用的規格范圍。

最大出力：2325Nm3/h @ 37kPa

數量：3 用 1 備

類型：羅茨風機

能力：268 m3/hr @ TDH 10m

數量：3 用 1 備

類型：臥式端吸離心泵

能力：161m3/hr @ TDH 10m（揚程由下游工藝決定）

數量：3 用 1 備

類型：臥式自吸泵

能力：224~280m3/hr @ TDH 10m

數量：1 用 1 備

類型：臥式端吸離心泵

類型：氣動

雙隔膜

數量：1 用 1 備

衰減：背壓和供氣控制泵的進料速度

總部設在賓西法尼亞州 Trevose 的 GE 水處理公司在全球擁有超過 6500 名員工。我公司實施前沿技術研究的全球研究中心遍布世界各地，包括明尼蘇達州 Minnetonka；馬薩諸塞州

Burlington；弗吉尼亞州 Norfolk；德克薩斯州 Woodlands；安大略省 Oakville 和 Guelph；比利時 Heverlee；巴西 Sao Paulo；以及GE 在紐約州的 Niskayuna、印度 Bangalore 和中國上海。

GE 公司在水處理行業獨樹一幟，致力于為客戶提供全方位的產品技術服務，我們的核心競爭產品包括：

解固體，或用于分離和濃縮產品，提高產量和數量。

MBR 工藝把含高濃度 MLSS 的活性污泥處理和 GE 公司的專利技術 ZeeWeed?超濾膜 MBR 系統相結合?？傮w上，該工藝利用ZeeWeed? 中空纖維膜替代了傳統活性污泥法的二沉池和深度處理中的砂濾或微/超濾系統。

超濾膜制造并被裝配在一起形成膜元件。然后這些膜元件又組合在一起形成膜

箱。MBR 系統采用 ZW500d 膜箱。每個最高可容納 48 個膜元件。每個膜元件有

34.4 平方米的表面積，所以一個裝滿 48 個膜元件的 ZW500d 膜箱的總共有 1,651.2 平方米的膜表面積。這種膜箱是 GE 最新型的 ZeeWeed? 500 系列膜箱，特別適用于大型 MBR 系統。

根據特殊的應用和設計要求，采用 ZeeWeed? MBR 工藝可提供高質量的硝化出水，也可通過增設缺氧生物段獲得反硝化后的脫氮處理出水。除磷可通過厭氧生物除磷或化學除磷(添加氯化鐵或鋁鹽)實現。

ZeeWeed? MBR 系統設備采用模塊化設計，因此允許水廠的分期建設、擴建。市政工程可按最終處理規模設計，而膜系統分期投入使用。ZeeWeed?中空纖

維膜是水流由外向內的中空纖維膜（污水在外，凈水在內）。這意味著膜內部只有干凈的，經過超濾的水流通過。而污水中的細菌和懸浮物仍舊停留在膜的外部，所以水流渠道沒有被固體懸浮物阻塞的風險。

ZeeWeed?膜的設計使它擁有出色的耐久性和抗破損能力。為達到這個目的，

因為 ZeeWeed?工藝用 ZW 超濾膜來分離污泥，所以就不需要二沉池或是其他沉淀構筑物來分離污泥。剩余污泥直接從膜池排出，濃度一般在總重的 0.8 – 1.2

wt. % 之間。這就使得整個系統變得簡單而利于操作，因為 ZW MBR 系統免除了許多采用傳統活性污泥工藝所帶來的缺點。

第三章設計基礎條件和系統設計及描述

電廠用水水源為朔州市污水處理廠經循環式活性污泥工藝(簡稱 CAST)二級生化處理后出水，設計出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》

→鍋爐補給水。

本方案針對 MBR 部分進行設計，處理水量為 402m3/h。

MBR 系統進水水質達到 GB18918-2002 中的一級 B 標準，系統預期出水水質如下：

廢水—〉細格柵—〉缺氧池—〉好氧曝氣池—〉MBR 膜池—〉產品水池。

在 MBR 系統中，缺氧系統的設計可以達到以下的效果：

在 MBR 系統中，垃圾和一些無法生物降解的固體顆粒，比如頭發，麻布，沙礫和塑料可能會對膜造成損壞。為了保證處理系統的長期穩定運行，在原水進入

MBR 系統之前，我們推薦采用過濾精度為 1mm 的細格柵，最大限度地防止粗大懸浮物或漂浮物以及毛發等進入后續系統。將可能造成膜損壞的、較大的機械性雜質過濾掉。

為檢修方便，生化系統設計成 2 個系列，每列由缺氧池和好氧池組成。曝氣池中的設計 MLSS 為 4,000mg/L。在設計的混合液回流比下，膜池運行的 MLSS 濃度可達到 6,000mg/L。

膜系統是膜生物反應器系統設計的最重要參數。最佳膜系統設計的選擇取決于一系列因素，包括最低運行溫度、流量、高峰流量持續時間和假定的污泥性質。

我們的設計來自于多年來 MBR 廠在不同條件下的實際運行經驗建立起來的設計數據庫，為本項目中 MBR 膜池系統設計的參數見下表。

維護性清洗：此類清洗持續時間較短，采用較低的化學藥品濃度、清洗頻率較高。其目的在于保持膜的透水性和延長恢復性清洗周期。

恢復性清洗：此類清洗持續時間較長（但仍然相當短）、采用化學藥品濃度較高，清洗頻率較低。其目的在于恢復膜的透水性?；謴托郧逑词钱敭a水過程中

TMP 達到最大預計值時啟動的。

ZeeWeed 膜一般采用的兩種化學藥劑為：次氯酸鈉- 用于去除有機和生物污堵。檸檬酸- 用于去除無機污堵

建議采用新鮮水對 ZW MBR 膜池進行維護性清洗和恢復性清洗。

具體清洗步驟請見后面章節的操作描述部分。以下兩表列出所推薦的清洗參數。

一問題。下圖表示了曝氣方式的轉變，可以大大降低空氣擦洗的能耗。

曝氣方式見下圖。

第四章設備技術參數

膜池鼓風機是用來提供擦洗膜和去除膜表面固體顆粒所需要的空氣。膜池曝氣通過持續運轉的羅茨鼓風機循環曝氣完成。循環曝氣采用 10 秒開和 10 秒關的方式進行?？梢酝ㄟ^流量調節閥門/變頻器來控制風量。

每列膜池都配有一個濁度儀，由 PLC 監控出水濁度。

最后所有的透過液泵產水進入一根產水母管后進入后續產品水池。

系統通過反洗保持膜的透水性。反洗是將透過液反向通過膜，并用于膜池排水過程。反洗泵需要配備變頻器以便在操作條件和透膜壓差在一定范圍內變化是能夠保持恒定的反洗水量。

每個膜池配有 1 臺混合液輸送泵，本系統總共配有 3 個混合液輸送泵把混合液從生化池輸送到膜池，還有 1 臺備用?；亓魑勰嗤ㄟ^重力從膜池回到生化池，

使得膜池和好氧池中的 MLSS 濃度接近。污泥回流泵按照日平均流量的 2 倍設計。設計污泥回流比為 2 倍。

1）非常高效，排氣速度約等于 60 – 240 m³/h

3）維護非常簡單，沒有附件或者任何移動部件，也不需要潤滑

5）非常的緊湊，只有手掌一般大小

6）能耗非常少，僅僅間歇式操作

壓縮空氣系統主要包括空氣壓縮機，壓縮空氣儲罐等設備，其主要功能為：

1）為氣泡測試提供壓縮空氣；

2）為空氣動力執行機構（如氣動閥等）提供壓縮空氣；

3）為氣動隔膜泵提供氣源。

以下敘述的土建部分內容為初步設計，對土建構筑物以及膜車間建筑物的詳細條件，待詳細設計確認。

生化池采用鋼砼結構。根據檢修需要配備相應的爬梯，走道及平臺等。

MBR 曝氣池里的混合液通過水力連通自流到膜池配水渠，再通過閘門流入各列膜池。閘門的設計保證了所有膜池的均勻配水和相同水位。膜池配水渠為混凝土結構，與 MBR 曝氣池合建。

在 MBR 系統中，反洗/CIP 水池用于儲存干凈的透過液用于對膜進行反洗。該池為混凝土結構，應適當處理以防化學藥劑的腐蝕。池子加蓋，其混凝土頂蓋可用作工作平臺或膜裝卸區。

以下設備規格根據當前初步設計而建議采用的規格范圍。

最大出力：2325Nm³/h @ 37kPa

第五章控制系統描述

ZeeWeed?膜系統配備可編程邏輯控制器 (PLC)-控制系統，包括一個單獨的PLC CPU帶分配好的I/O。PLC系統配備Ethernet模塊用于與GE PanelView Plus 人機界面的通訊，并且可以實現與其他水廠PLC和SCADA系統通訊的可能。

I/O分配基于ControlNet網絡。CPU支架和每個遠傳I/O支架均配備ControlNet 通訊模塊。一般來說，共用設備和電機I/O將于控制面板連接并最終連入FlexIO單元。

所有與某一列膜池有關的I/O將與一個遠程的控制面板連接。此控制面板將安裝在墻上，帶有FlexIO ControlNet通訊電路板和多個FLexIO I/O模塊。

比如對一個3個膜池的系統來說，裝有CPU 的PLC控制柜一般放置在電氣控制房。3個遠程控制面板，一個膜池一個控制面板, 將安裝在膜處理車間里。

需要繼電的數字輸出和馬達控制將通過繼電輸出模塊來控制。而其他數字輸出則通過輸出模塊來控制?；芈?/span>-帶電模擬量輸入由控制面板中的24VDC電源供電。

所有運行參數有PLC系統進行持續監控。如有報警信號或緊急情況發生，

PLC系統將發出指令信號來改變設備運行狀況，或停機，或給運行人員報警。如有可能對設備造成損壞時，系統程序將停機以保護設備。

人機控制系統安裝在PLC控制面板上，經編程后它將帶有以下功能

HMI和SCADA的功能可通過如下描述的GE系統標準進行開發?？赏ㄟ^使用一些軟件和硬件來實現HMI的功能。SCADA的應用功能可以借用一些集成在

SCADA軟件包的特點來得到加強和簡化。

所有的模擬量儀表信號每個5秒鐘被記錄一次并保存兩個月，超過兩個月的日志文件將被自動刪除。

限內。除非特別指定，通常設定四個級別的安全等級，即訪客、運行人員、監控

者及GE。每一個級別比下一個級別享有更高的特權。系統還將自動推出一旦超時或處于非激活狀態。

第六章供貨范圍

以下各項為其他方的供貨范圍，包括但不限于：

調合適的發貨時間。膜箱的最長儲存時間