江南,MBR工艺可持续性能量化评价 郝晓地，等

时间：2023-10-28

焦点提醒：MBR工艺可延续机能量化评价 郝晓地，等

MBR工艺可延续机能量化评价

2016-03-02郝晓地，等中国给水排水

编者案今朝, MBR工艺在国内污水处置厂的利用愈来愈多，但业界对该工艺也具有诸多争议。可延续是将来污水处置手艺成长的焦点内容,而能源耗损将在很年夜水平上决议可延续工艺成长的将来。在这一布景下，作者经由过程成立定量评价模子，分析评价了MBR工艺的优、劣特征，并指出了其将来成长标的目的。

可延续机能评价模子建立参照污水处置工艺选择一般性评价方式进行建模，斟酌三方面内容：1）投资与运转费用，首要包罗根基扶植与运转治理费用；2）运转结果和其不变性，涵盖工艺对触及污染物的去除结果、工艺运转不变性、工艺运转治理复杂性等目标；3）工艺资本收受接管与操纵水平，首要考量工艺对资本的收受接管与操纵能力。据此，MBR工艺可延续性可用公式（1）所示的可延续性评价指数（SI）来暗示，触及参数和寄义见表1。式（1）中α、β、γ为权重值，应知足2个鸿沟前提：1）α + β + γ = 1；2）三个权重值在现实项目中具有必然公道取值区间：α³0.2、β£ 0.4、γ £ 0.4，即，三个权重值不该相差差异。C、P、E为描写上述模子触及内容的三个分析目标，它们别离为MBR工艺与保守工艺各子项目标比力（倍值）之和。工艺比力时，子项目标比值小在1意味着MBR工艺较保守工艺在此方面占劣势；反之，子项目标比值年夜在1时则处在劣势。为此，可将式（1）拓展为如式（2）暗示的子项目标优、劣因子（倍值）平均值的情势，以下标i暗示某劣势/劣势子目标，l、m、n暗示所含子目标个数。

表1 模子中参数与寄义

参数

寄义

评价或计较方式

S_I

可延续性评价指数

权衡MBR工艺相对保守工艺可延续性的相对数，计较方式参考公式（1）、（2）

C

污水处置厂基建与运转费用目标

子项目标优、劣因子倍值平均值：1）<1时，暗示劣势主导；2）>1时，暗示劣势主导；3）=1时，无优、劣之分，不计入计较

P

工艺运转结果和不变性目标

E

工艺资本收受接管与操纵目标

α

污水处置厂基建与运转费用目标（C）权重值

表征资金身分对污水厂基建和

运转限制水平：在资金流足够

的环境下，α取值相对偏小

β

工艺运转结果和不变性目标（P）权重值

暗示出水水质和运转进程不变

性对工艺要求的严酷水平：出

水水质尺度履行较低尺度时，

β值可恰当偏小

γ

工艺资本收受接管与操纵目标（E）权重值

代表污水处置工艺对资本收受接管

与操纵水平：污水处置厂要求

较高收受接管与操纵资本能力时，

γ值相对偏年夜

CCI

污水处置厂基建费用目标

污水处置厂总投资费用，包罗

污水处置厂基建与装备、安装

费用

OCI

污水处置厂运转费用目标

污水处置厂现实运转治理费

用，包括能源耗损费、污泥处

理措置费、药剂投加费、人

工费、治理费、装备维修费和

装备折旧费等

EQI

工艺对触及污染物去除率目标

其值采取MBR膜过滤对SS截留

的感化和相干污染物去除效力

权衡

PRI

工艺不变性目标

相对保守工艺运转不变性得出的参考值

PMI

工艺运转和治理目标

对照保守工艺运转和治理复杂

水平得出的参考值

LI

地盘资本目标

表搜寻用MBR工艺污水处置厂

在地点区域/城市的现实占地优

势效益

ECI

能源耗损目标

有别在运转能花费用，首要考

虑能源耗损量，以MBR工艺与

保守工艺能源耗损比值权衡

ORI

其他资本目标

特指MBR工艺对污水中资本回

收与操纵能力，为对照保守工

艺资本收受接管操纵水平而得出的

参考值

模子计较与评价流程

模子的计较方式与评价流程如图1所示。

图1 模子计较与评价流程

模子计较参数值拔取参考的相干根据国内部门MBR工艺基建费用

污水处置厂名称

����APP

采取工艺

基建费用

(元/m^3·d)

江苏无锡硕放污水处置厂

A^{2/O+MBR工艺}

4 300

江苏无锡梅村污水处置厂

A^{2/O+MBR工艺}

3 100

江苏无锡新城污水处置厂

A^{2/O+MBR工艺}

3 300

北京石景山万达广场

MBR工艺

4 100

湖南省某高速公路糊口污水

MBR工艺

3 067

平均基建投资

-

3 500

部门国表里MBR工艺污水处置厂运转状态

污水处置厂

范围

（万m^3/d)

出水水质

备注

North Las Vegas,美国内华达州

11.4

0.1 mg P/L （TP）,0.3 mg N/L (NH_{4^{+–N，月最年夜值）}}

生物脱氮除磷、化学强化，2011年运转

广州京溪污水处置厂

10

2 mg N/L（NH_4^+–N）

生物脱氮除磷、化学强化，2010年运转

Yellow River,Gwinnett Co.,美国乔治亚州

8.3

0.3 mg P/L （TP）,1 mg N/L (NH_{4^{+–N，月最年夜值）}}

生物脱氮除磷、化学强化，2011年运转

Ballenger,Frederick Co., 美国马里兰州

7.6

3 mg N/L（TN）,0.3 mg P/L （TP，年平均值）

生物脱氮除磷、化学强化，2013年运转

无锡城北污水处置厂四期项目

5.0

0.5 mg N/L（NH_4^+–N）

生物脱氮除磷、化学强化，2010年运转

Cox Creek, AnnArundel Co.,美国马里兰州

4.5

3 mg N/L（TN）,0.3 mg P/L （TP，年平均值）

生物脱氮除磷、化学强化，2013年运转

Broad Run,Loudoun Co., 美国弗吉尼亚州

4.2

3 mg N/L（TN）,0.1 mg P/L （TP，年平均值）

生物脱氮除磷、化学强化，2008年运转

Henderson, 美国内华达州

3.4

0.2 mg P/L（TP，将来0.1 mg P/L), 10 mg N/L

（TN，最年夜值）

生物脱氮除磷、化学强化，2012年运转

Spokane Co., 美国华盛顿州

3.2

10 mg N/L（TN）, 0.05 mg P/L （TP）（四月至十月）

生物脱氮、化学磷，2012年运转

Redlands, 美国加州

2.5

0.1 mg N/L（NH_4^+–N）

生物脱氮，2004年运转

Traverse City, 美国密歇根州

3.2

1 mg N/L（NH_{4^{+–N）,0.5 mg P/L（TP，月最年夜值）}}

生物脱氮除磷、化学强化，2004年运转

Gippsland,Traralagon, VIC,Australia

1.5

4 mg N/L

（TN）, 1 mg P/L

（TP，月最年夜值）

生物脱氮除磷、化学强化，2011年运转

Clovis, 美国加州

1.06

0.1 mg N/L（NH_{4^{+–N）, 8 mg N/L （TN）}}

生物脱氮，2009年运转

分歧区域/城市MBR工艺占地效益因子(ξ)

范围

分区

特年夜城市

年夜城市

中、小城市

一区

1.00 ~ 1.40

1.40 ~ 1.80

1.80 ~ 2.10

二区

1.40 ~ 1.70

1.70 ~ 2.10

2.10 ~ 2.40

三区

1.60 ~ 2.00

2.00 ~ 2.30

2.30 ~ 2.67

注：1. 城市巨细界定规模参考国内关在城市生齿数目辨别城市巨细尺度；2. 分区界定参考国内对全国省分划散布局分区尺度；3. 某些特定城市，因其持久成长计划，可响应调剂合适的ξ值巨细。

部门国度保守工艺能耗值

国度

德国

英国

西班牙

美国

澳年夜

利亚

荷兰

中国

平均能耗

(kWh/m³⁾

0.67

0.64

0.53

0.45

0.39

0.36

0.29

国内部门污水处置厂能耗值

污水处置厂名称

范围

（万m^3/d)

能耗

(kWh/m³⁾

备注

北京航天城污水处置厂

0.72

0.283

无污泥消化

上海西区污水处置厂

1.2

0.218

上海曹杨污水处置厂

2.0

0.232

上海东区水质净化厂

3.4

0.395

西安北石桥污水处置厂

15

0.280

北京高碑店污水处置厂

50

0.150

有污泥消化

天津纪庄子污水处置厂

26

0.162

太原北郊污水处置厂

1.4

0.255

分歧污水处置厂利用MBR工艺进级革新前、后能耗值

污水处置厂名称

范围

（万m^3/d)

能耗(kWh/m³⁾

能源耗损目标

（ECI）

（2）/（1）

革新前（1）

革新后（2）

江苏无锡硕放污水处置厂

2

0.30

0.70

2.33

江苏无锡梅村污水处置厂

3

0.35

0.60

1.71

江苏无锡新城污水处置厂

3

0.21

0.65

3.10

一区特年夜城市和三区中小城市部门模子参数肯定

工艺所处地区

参数

拔取根据

数值

一区

特年夜城市

ξ

城市成长紧凑，用地重要，占地劣势效益较着

1.00

ECI

污水处置厂采取新型节能MBR手艺

3.00

α

扶植污水处置厂资金流较为足够

0.20

β

污水处置厂出水履行较高尺度

0.40

γ

污水处置厂扶植倡导“节能减排、资本回用”理念

0.40

三区

中小城市

ξ

城市地盘资本丰裕，用地足够，占地劣势效益甚微

2.67

ECI

污水处置厂采取新型节能MBR手艺

3.00

α

扶植污水处置厂资金流稍有不足

0.40

β

污水处置处置厂出水履行较低尺度

0.20

γ

污水处置厂扶植倡导“节能减排、资本回用”理念

0.40

可延续机能评价成果分歧区域/城市MBR工艺可延续机能评价指数（SI）计较成果对MBR工艺发生的可延续机能评价指数（SI）模子计较成果显示，MBR工艺较保守工艺来讲在可延续性方面表示欠安，或说，MBR从素质上来讲其实不是一种可延续性工艺。究其缘由，首要是太高的能耗与运转本钱完全遮掩了其在杰出出水水质与紧凑占处所面的劣势。着眼在可延续角度，MBR工艺要想获得持久性成长，对无污染、不梗塞膜材料的冲破性研发无疑将是底子人命题。不然，MBR工艺早晚会被与它有着不异劣势而能耗又低的好氧颗粒污泥手艺所代替。(本文更具体内容拜见将在2016年4月出书的《中国给水排水》第7期“MBR工艺可延续机能量化评价”，作者为北京建筑年夜学可延续污水处置手艺研发中间 郝晓地、李季、曹达啟)

杂志简介

《中国给水排水》是面向全国给水排水和情况项目界的专业性科技期刊，具有较高的理论导向性和较强的项目实践性，被称为中国水行业的“首席杂志”、中文焦点期刊、“中国百强科技期刊”中国精品科技期刊、中国科学引文数据库来历期刊（CSTP）。

杂志定阅

《中国给水排水》杂志全年24期，订价：15元/册。

《中国给水排水》杂志在线定阅网址：

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