日本久保田日本久保田MBRMBR沉浸沉浸式薄膜生物處理系統式薄膜生物處理系統

台灣富利業環保工程股份有限公司

報告人:

What is MBR ?

Membrane BioReactor (MBR)

沉浸式薄膜生物處理反應系統

生物處理 + 過濾系統

0

20000

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100000

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180000

200000

-1993 1995 1997 1999 2001 2003

Overseas

Rural Sewage

Night Soil

Industrial

Jokaso

全世界薄膜成長趨勢Rapid

Increase in Oversea

Sales!（＾＾）

Num

ber of Cartridges

MBR 特點

保證處理水標準: 清澈見底保證水質可達 BOD< 10 mg/L,SS

KUBOTA 沉浸式薄膜單元的特點

１. 處理水質總懸浮固體< 10 mg/L２. 低清洗頻率以氣泡自動清洗

３. 高 MLSS 濃度一般為 1.2% to 1.5% (最高到 2.0%)

=> 佔地面積小=> 高品質處理水= > 可忍受高負荷有機變化=> 可有效除氮=> 操作維護容易

單層膜組結構說明

收集主管

過濾管

膜框

膜片

曝氣框

曝氣管

雙層膜組結構說明

上層膜組

中層框組

低層膜組

3.5m

曝氣框組

膜片單元

490mm×1000mm

510Type

(0.8m2)

Micro Filtration材質:聚氯多元乙烯面積 0.8m2/片孔隙度均質:0.4 micro meter

膜組過濾等級說明膜組過濾等級說明

Filtration

Micro Filtration

Ultra Filtration

Reverse osmosis

ColiformKUBOTA

Average 0.4μ

1A 10A 100A 1000A 1μ 10μ 100μ 1mm

膜組處理應用

調整池

調整池 MBR生物曝氣池

脫氮池 硝化池消毒放流或回收水池

消毒放流或回收水池

進流

(n+1)Q

nQ

攔污柵

(KUBOTA生物膜)

進流

攔污柵

(KUBOTA生物膜)

膜組安裝示意圖

單層

雙層

KUBOTA MBR 基本處理流程

粗攔污柵

調整池

脫氮池

硝化池

放流池

污泥池

膜組

細攔污柵

攔污柵

抽水井

鼓風機

消毒放流或回收水池

傳統式生物處理與MBR比較

Influent Q Effluent Q

Aeration Tank

Clarifier

Influent QAeration Tank

Membrane Unit

Effluent Q

Benefit of MBR

1. 不需沉澱池

2.單位體積MLSS為傳統3-5 倍

a. 佔地面積小

a. 完善處理流程b. 有效去除氮化物

b.維護容易

Recycle of effluent available

大葉大學1200 CMD污水處理場8x20=160 m2

放流水質

MBR可達到的放流水質TSS ≦ 1 孔隙度小於 1micro meterBOD≦ 5 適當的 BOD 負荷和氣體供應T-N ≦ 10 適當的有幾氮負荷, BOD/N>3T-P ≦ 0.1 適當的混凝（加入混凝劑及 pH 控制）

MBR不可處理的水質COD≦ ? 一般去除率約 70～95％（如色度） 依水質之成分及濃度而定

其餘≦ ? 水質是否可以用MBR方式處理,須依水質之成分及濃度而定,最好以膜組實驗之 (如鹽度 )

MBR池內MLSS與過濾水質

曝氣池內混和液MLSS= 24000 mg/L

過濾水

COD : 18.1 mg/LBOD : N.D.SS : N.D.E-coli: N.D.

曝氣的功能

空氣

過濾處理水

本曝氣系統以粗氣泡供給下列需求:

1 以粗氣泡自動連續清洗膜片,防止組塞.

2 將生物池內之混合液攪拌均勻3 供級微生物分解所需要之氧氣

曝氣系統清洗機制說明

氣泡

膜片活性污泥

過濾方向

氣泡流速 0.5m/sec

氣泡清洗表面

過濾所需之膠層

化學清洗次數低

通量 0.5 m/day

氣泡流過膜面機制

結果防止阻塞

需要空氣量 : 單層 : 10-15 L/(min・pc)雙層 : 7-10 L/(min・pc)

最低氣泡流速需求 : 0.5m/sec

化學清洗頻率: 2年一次

污泥混和機制說明

幫浦過濾方法

過濾水藉過濾幫浦抽取而產生,抽取同時會在膜內形成負壓因而吸出.

幫浦過濾

發生膜片阻塞情形

重力過濾 :相對通量減少幫浦過濾 :固定通量,

濾膜壓差 TMP 增加

幫浦過濾方式比重力式來得操作容易解穩定

濾膜特性

幫浦過濾方式配置說明

PGF

流量控制閥

壓力錶

空氣管

曝氣清洗管線

流量計

化學清洗機制

何時清洗?固定清洗週期（3～6 months）

膜差壓力增加(從過濾幫浦壓力表觀察)

（5 - 10kPa)

化學藥品

有機阻塞

次氯酸鈉（0.5～0.6%）清洗之

無機阻塞

草酸（1.0%）清洗之

需要量: 3L/片

化洗清洗時間

藥品注入時間 5min.＋泡浸 60～120min.

Chemical Tank

Permeate Pump

打開清潔閥, 利用文氏管原理曝氣管內MLSS混和液可由清潔閥排出.

曝氣清洗管線機制

清潔閥

曝氣管

鼓風機

正常曝氣 清洗時反向抽出管內污泥MLSS

Results on FI/SDI Study

FI/SDI = (1-T0/T15)*100/15Where: T = Total elapsed flow time, minutes (e.g. 15 minutes for an SDI15)T0= Initial time required to collect 500mL of sampleT15 = Time required to collect 500mL of sample after test time, T (15 minutes for SDI15)

H2O Temp. Turbidity Average FI Value CODMn SS(℃) (NTU) (-) (mg/L) (mg/L)

MBR 1, MLSS = 15,000mg/L 10.5 0.1 2.56 4.7

工研院厭氧MBR Pilot System

處理水質

KubotaMBR system

MBR Pilot Test 實驗模組

澳洲大堡礁Picnic Bay

地點位於聯合國認可世界文化遺產保護區

處理水量:平均日:540m3/d最大量. 18.7L/s

MBR生物膜總面積:1,600 m2

處理水質: 部分回收使用, 其餘排至珊瑚礁保護區.

Picnic Bay Process FlowSyrup as BOD source

Process flow(Double stage recycled DN)

Picnic Bay : Trend of MLSS conc.Membrane Bioreactor

1st Aerobic Zone

澳洲大堡礁處理水質

Description 大堡礁排放要求標準 Taiwan排放標準 實際排放水

BOD５ < 5mg/L 30 mg/L 1～4mg/L

SS < 5mg/L 30 mg/L 0～1mg/L

NH3-N < 1mg/L --- < 0.01～0.01mg/L

T-N < 3mg/L --- 1.1～2.4mg/L

T-P < 0.1mg/L --- 0.04～0.09mg/L

E-coli . < 5 /100mL 2000 /100mL < 5 /100mL

KUBOTA MBR套裝式污水處理設施

Bundon Dunes 高爾夫球場Oregon, U.S.A

處理量: 946 m3/d處理方式: 循環脫氮處理膜總面積: 480 m2

啟用日期: June, 2002處理水質:處理水質標準 : T-N

Fuji Gullive

r Park

處理水回收澆灌

Ebisu P

rime Sq

uare, T

okyo

灰水回收處理設施…綠建築

Porlock Sewage Treatment Plant

Porlock, EnglandLocated in ExmoorNational Park, with nearby bathing beachTreatment Capacity

Dry 600 m3/d Wet 1900 m3/d

Startup: February, 1998Membrane Surface Area:

2,880 m2

Copyright 2005 KUBOTA Corp. All rights reserved.

Porlock Treatment Building

Blowers

Permeate Pumps Aeration Tank

1 - 4

Anoxic Recycle Tank

1.

2.

3.

4.

KUBOTA Submerged Membrane Units

Final Effluent Out

Crude Effluent Inlet

Fine Screens3 mm

Washing Tank

Copyright 2005 KUBOTA Corp. All rights reserved.

Porlock Treatment Building Inside

Aeration Tank and 3 mm Fine Screens

Porlock Aeration Tank MLSS

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4Time in Years

MLSS (mg/l)

Aeration tank average

Feb 98 - Sept 01

Preferred range for PorlockPreferred range for Porlock

Foot and Mouth disease

Porlock BOD Removal

0100200300400500600700

0 1 2 3 4 5Time in Years

BOD (mgO2/l)

Raw Feed Permeate

Feb 98 - Jan 03

Porlock NH3/4 Removal

0

10

20

30

40

50

200 250 300 350 400Time in Days

AmmN (mgN/l)

Raw Feed Permeate

Aug 98 - Apr 99

No ammonia consentNo dissolved oxygen control

Porlock Faecal Coliforms

0.0000010.000010.00010.0010.010.1

110

1001000

0 1 2 3 4 5Time in Years

Faec. Col. 106/100 ml

Raw feed Permeate

Feb 98 - Jan 03

Sampling contamination identified

5 years sampling data 500 permeate samples

Porlock STW - Compliance Results

June 1998 – January 2003

Crude FinalAnalyte

No of samples Min Max Average Min Max Average#

Crude/finalTotal coliforms /100 ml 97 99 2,000,000 >3,000,000,000 113,000,000 1,800 73 0 1 0.01Enterovirus/virus /10 litres 85 86

1000 CMD生活污水操作維修費

電力費+人事費+藥品費+污泥清運費+

機械設備保養維修費:

4.26 元/m3

KUBOTA膜片使用壽命調查

模操作年數 依膜齡排列的總片數 依膜齡因瑕疵更換數量 百分比 累積百分比

1 85,000 162 0.2 0.22 73,936 227 0.3 0.53 36,036 514 1.5 2.04 15,386 29 0.2 2.25 15,386 16 0.1 2.36 4,286 20 0.5 2.77 686 ~15 2.9 5.7

資料來源:2003.April

KUBOTA膜片更換原因更換數量及原因說明

膜操作

年數

因瑕疵更

換總數量小雜物碎片割傷

不明

污染物

膜片密封不良

曝氣孔損害

製造瑕疵

1 162 91 60 10 1 02 227 142 73 4 9 03 514 459 50 5 0 04 29 20 6 3 0 05 16 5 11 0 0 0

6&7 35 10 20 5 0 0

資料來源:2003.April

MBR工程實績

歐非洲: 190中 東: 10美 洲: 82亞洲及大洋洲: 36日 本: 1838Total: 2156 場

統計資料: March 31.2006

Major Applications

Type of wastewater Capacity (m3/d) Nos. of cartridges

USA (OH) Munic ipal 6 ,813 14,800

(UT) Munic ipal 4 ,921 12,000

(MI) Munic ipal 7 ,570 17,600

(FL) Munic ipal 7 ,600 28,400

(OH) Munic ipal 22,040 52,800

Industrial 3 ,000 14,400

Munic ipal 12,700 19,800

Sludge liquor 12,888 25,600

Munic ipal 8 ,600 12,800

Munic ipal 6 ,480 13,500

Munic ipal 8 ,544 15,600

Munic ipal 6 ,144 12,800

Munic ipal 76,000 124,000OMAN

Country

JAPAN

UK

GERMANY

台灣富利業環保工程股份有限公司 MBR 實績

工程名稱 設計水量 水質種類 備註

1 大葉大學 1200CMD 生活污水 回收

2 光華技術學院 500CMD 生活污水 回收

3 帛琉總統府新建工程 220CMD 生活污水 回收

4 清水衛生掩埋場 60CMD 滲出水

5 馬祖全島污水處理工程 1980CMD 生活污水 回收內政部營建署

審核通過

6 中國醫藥學院五權新院 320CMD 醫院廢水 回收

7 華邦電子中科廠 90CMD 生活污水 回收

8 秀岡山莊 5000CMD 生活污水 脫氮脫磷水資源保護區

9 東誠泰實業股份有限公司 20CMD 染整 pilot

More Information

http: //www.kubota-freeair.comhttp://env.kubota.co.jp/ekityumaku/index.shtml

台灣富利業環保工程股份有限公司

408台中市南屯區向心路29號TEL : 04-23817311E-mail :freair@ms26.hinet.netcellular phone : 0931-533188

http://www.kubota-freeair.com/

日本久保田MBR沉浸式薄膜生物處理系統What is MBR ?KUBOTA　沉浸式薄膜單元的特點膜片單元膜組過濾等級說明膜組處理應用膜組安裝示意圖KUBOTA MBR 基本處理流程傳統式生物處理與MBR比較放流水質MBR池內MLSS與過濾水質曝氣的功能氣泡流過膜面機制污泥混和機制說明幫浦過濾方法幫浦過濾方式配置說明化學清洗機制工研院 厭氧MBR Pilot SystemMBR Pilot Test 實驗模組澳洲大堡礁Picnic BayBundon Dunes 高爾夫球場Oregon, U.S.APorlock Sewage Treatment Plant1000 CMD生活污水操作維修費KUBOTA 膜片使用壽命調查KUBOTA 膜片更換原因