中文名 | MBR污水處理概述?? | 外文名 | Membrane Bioreactor |
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用????途 | 現(xiàn)代污水處理 | 適用范圍 | 住宅小區(qū)、辦公樓、商場、賓館等 |
原水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→生物反應(yīng)器→循環(huán)泵→膜組件→消毒裝置→中水貯池→中水用水系統(tǒng)
污水經(jīng)格柵進入調(diào)節(jié)池后經(jīng)提升泵進入生物反應(yīng)器,通過PLC控制器開啟曝氣機充氧,生物反應(yīng)器出水經(jīng)循環(huán)泵進入膜分離處理單元,濃水返回調(diào)節(jié)池,膜分離的水經(jīng)過快速混合法氯化消毒(次氯酸鈉、漂白粉、氯片)后,進入中水貯水池。反沖洗泵利用清洗池中處理水對膜處理設(shè)備進行反沖洗,反沖污水返回調(diào)節(jié)池。通過生物反應(yīng)器內(nèi)的水位控制提升泵的啟閉。膜單元的過濾操作與反沖洗操作可自動或手動控制。當膜單元需要化學清洗操作時,關(guān)閉進水閥和污水循環(huán)閥,打開藥洗閥和藥劑循環(huán)閥,啟動藥液循環(huán)泵,進行化學清洗操作。
MBR污水處理,是現(xiàn)代污水處理的一種常用方式,其采用膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor,簡稱MBR〕技術(shù)是生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合的一種新技術(shù),取代了傳統(tǒng)工藝中的二沉池,它可以高效地進行固液分離,得到直接使用的穩(wěn)定中水。又可在生物池內(nèi)維持高濃度的微生物量,工藝剩余污泥少,極有效地去除氨氮,出水懸浮物和濁度接近于零,出水中細菌和病毒被大幅度去除,能耗低,占地面積小。70年代在美國、日本、南非和歐洲許多國家就已開始將膜生物反應(yīng)器用于污水和廢水處理的研究工作。其水源取自生活污水(如淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、廁所排水等〕和冷卻水。
膜生物反應(yīng)器(MBR)是高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合的新型污水處理技術(shù),可用于有機物含量較高的市政或工業(yè)廢水處理。雖然有氧MBR過程的技術(shù)應(yīng)用可以追溯到20世紀70年代,但是它在污水處理領(lǐng)域的大規(guī)...
MBR的英文全稱是Membrane Bio-Reactor,翻譯過來就是膜生物反應(yīng)器沒有接觸過的同學光聽名字肯定覺得很抽象,但實際上其實很簡單,大家可以這么理解MBR相對于傳統(tǒng)活性污泥法最大的改變就是...
住宅小區(qū)、辦公樓、商場、賓館、飯店、機關(guān)、學校、部隊、工廠等生活污水和與之類似的工業(yè)有機廢水,如紡織、啤酒、造紙、制革、食品、化工等行業(yè)
膜生物處理技術(shù)應(yīng)用于廢水再生利用方面,具有以下幾個特點:
(1)能高效地進行固液分離,將廢水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開。分離工藝簡單,占地面積小,出水水質(zhì)好,一般不須經(jīng)三級處理即可回用。
(2)可使生物處理單元內(nèi)生物量維持在高濃度,使容積負荷大大提高,同時膜分離的高效性,使處理單元水力停留時間大大的縮短,生物反應(yīng)器的占地面積相應(yīng)減少。
(3)由于可防止各種微生物菌群的流失,有利于生長速度緩慢的細菌(硝化細菌等)的生長,從而使系統(tǒng)中各種代謝過程順利進行。
(4)使一些大分子難降解有機物的停留時間變長,有利于它們的分解。
〔5〕膜處理技術(shù)與其它的過濾分離技術(shù)一樣,在長期的運轉(zhuǎn)過程中,膜作為一種過濾介質(zhì)堵塞,膜的通過水量運轉(zhuǎn)時間而逐漸下降有效的反沖洗和化學清洗可減緩膜通量的下降,維持MBR系統(tǒng)的有效使用壽命。
(6)MBR技術(shù)應(yīng)用在城市污水處理中,由于其工藝簡單,操作方便,可以實現(xiàn)全自動運行管理。
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MBR在大型綜合醫(yī)院污水處理中的應(yīng)用——MBR在大型綜合醫(yī)院污水處理中的應(yīng)用 天津醫(yī)科大學總醫(yī)院是天津市最大的一所綜合性醫(yī)院,2005年5月新擴建的6×10 m2醫(yī)學中心投入使用,配套建設(shè)一座新的污水處理站,采用MBR作為污水處理的主體工藝,設(shè)計處理能力為1 ...
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評分: 4.6
城鎮(zhèn)污水處理MBR技術(shù)
【學員問題】MBR技術(shù)在污水處理的應(yīng)用?
【解答】摘要:介紹了MBR在國內(nèi)外污水處理中的研究及應(yīng)用,以及MBR技術(shù)的分類及特點。
關(guān)鍵詞:膜生物反應(yīng)器污水處理特點
膜生物反應(yīng)器(MembraneBioreactor,簡稱MBR),是由膜分離和生物處理結(jié)合而成的一種新型、高效的污水處理技術(shù)。膜分離技術(shù)最早應(yīng)用于微生物發(fā)酵工業(yè),隨著膜材料和制膜技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,已經(jīng)涉及到化工、電子、輕工、紡織、冶金、食品、石油化工和污水處理等多個領(lǐng)域。
1、MBR技術(shù)在國外污水處理中的研究及應(yīng)用
膜分離技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用開始于20世紀60年代末#1969年美國的Smith等人首次將活性污泥法與超濾膜組件相結(jié)合用于處理城市污水的工藝研究,該工藝大膽地提出了用膜分離技術(shù)取代常規(guī)活性污泥法中的二沉池,利用膜具有高效截留的物理特性,使生物反應(yīng)器內(nèi)維持較高的污泥濃度,在F/M低比值下工作,這樣就可以使有機物盡可能地得到氧化降解,提高了反應(yīng)器的去除效率,這就是MBR的最初雛形。
進入20世紀70年代,有關(guān)MBR的研究進一步深入開展#1970年,Hardt等人使用完全混合生物反應(yīng)器與超濾膜組合工藝處理生活污水,獲得了98%的COD去除率和100%去除細菌的結(jié)果。1971年,Bemberis等人在污水處理廠進行了MBR試驗,取得了良好的試驗結(jié)果。1978年,Bhattacharyya等人將超濾膜用于處理城市污水,獲得了非飲用回用水。1978年,Grethlein利用厭氧消化池與膜分離進行了處理生活污水的研究,BOD和TN的去除率分別為90%和75%.
在這一時期,盡管各國學者對MBR工藝做了大量的研究工作,并獲得了一定的研究成果,但是由于當時膜組件的種類很少,制膜工藝也不是十分成熟,膜的壽命通常很短,這就限制了MBR工藝長期穩(wěn)定的運行,從而也就限制了MBR技術(shù)在實際工程中的推廣應(yīng)用。
進入20世紀80年代以后,隨著材料科學的發(fā)展與制膜水平的提高,推動了膜生物反應(yīng)器技術(shù)的向前發(fā)展,MBR工藝也隨之得到迅速發(fā)展。日本研究者根據(jù)本國國土狹小!地價高的特點對MBR技術(shù)進行了大力開發(fā)和研究,并在MBR技術(shù)的研究和開發(fā)上走在了前列,使MBR技術(shù)開始走向?qū)嶋H應(yīng)用。
20世紀90年代以后,MBR技術(shù)得到了最為迅猛的發(fā)展,人們對MBR在生活污水處理!工業(yè)廢水處理!飲用水處理等方面的應(yīng)用都進行了研究,MBR已經(jīng)進入實際應(yīng)用階段,并得到了快速的推廣。
20世紀的最后幾年,人們圍繞著膜生物反應(yīng)器的關(guān)鍵問題進行了較多的研究,并取得了一些成果。有關(guān)膜生物反應(yīng)器的研究從實驗室小試!中試規(guī)模走向了生產(chǎn)性試驗,應(yīng)用MBR的中、小型污水處理廠也逐漸見諸報道。1998年初,歐洲第一座應(yīng)用一體式膜生物反應(yīng)器的生活污水處理廠在英國的Porlock建成運行,成為英國膜生物反應(yīng)器技術(shù)的里程碑。
本世紀初,人們對膜生物反應(yīng)器的研究方興未艾,使得該項技術(shù)正在逐漸趨于成熟。
2、MBR技術(shù)在國內(nèi)污水處理中的研究及應(yīng)用
我國對膜生物反應(yīng)器的研究雖然起步較晚,但發(fā)展速度很快。1991年,芩運華對膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用進行了綜述,介紹了MBR在日本的研究狀況,這是我國學者對膜生物反應(yīng)器做的較早的報道。隨后,江成璋等人進行了中空纖維超濾膜在生物技術(shù)中的應(yīng)用研究。1995年,樊耀波將MBR用于石油化工污水凈化的研究,研制出一套實驗室規(guī)模的好氧分離式MBR.
從1995年以來,我國對膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)的研究工作開始全面展開,多家科研院所進行了此方面的研究,清華大學、哈爾濱工業(yè)大學、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心、天津大學、同濟大學等對膜生物反應(yīng)器的運行特性、膜通量的影響因素、膜污染的防止與清洗等方面做了大量細致的研究工作。2000年,顧平采用國產(chǎn)中空纖維膜對生活污水做了中試規(guī)模的MBR研究,結(jié)果表明:MBR工藝出水懸浮物為零,細菌總數(shù)優(yōu)于飲用水標準,COD和氨氮的去除率都高于95%,出水可直接回用。2001年,張立秋等對一體式MBR處理生活污水的主要設(shè)計參數(shù)HRT、SRT等進行了理論推導,為實際工程設(shè)計提供了參考,并對膜堵塞機理進行了深入研究探討,提出了膜內(nèi)部生物堵塞的存在。
雖然,我國在MBR技術(shù)的研究探討方面取得了顯著的成績,但是同日本、英國、美國等國家相比,我國的研究試驗水平還比較落后,由于國產(chǎn)膜組件的種類較少,膜質(zhì)量較差,壽命通常較短,因此在實際應(yīng)用中存在一定的問題。雖然在我國膜生物反應(yīng)器用于處理生活污水已有應(yīng)用,但到目前為止,設(shè)計完善、運行良好的應(yīng)用膜生物反應(yīng)器的生活污水處理廠還未見報道。
3、MBR工藝的分類
膜生物反應(yīng)器主要是由膜組件和生物反應(yīng)器兩部分組成#根據(jù)膜組件與生物反應(yīng)器的組合方式可將膜生物反應(yīng)器分為以下三種類型:分置式膜生物反應(yīng)器、一體式膜生物反應(yīng)器和復合式膜生物反應(yīng)器。
3.1分置式膜生物反應(yīng)器
分置式膜生物反應(yīng)器是指膜組件與生物反應(yīng)器分開設(shè)置,相對獨立,膜組件與生物反應(yīng)器通過泵與管路相連接#分置式膜生物反應(yīng)器的工藝流程如圖1所示。
該工藝膜組件和生物反應(yīng)器各自分開,獨立運行,因而相互干擾較小,易于調(diào)節(jié)控制,而且,膜組件置于生物反應(yīng)器之外,更易于清洗更換#但其動力消耗較大,加壓泵提供較高的壓力,造成膜表面高速錯流,延緩膜污染,這是其動力費用大的原因,每噸出水的能耗為2~10kWh,約是傳統(tǒng)活性污泥法能耗的10~20倍,因此能耗較低的一體式膜生物反應(yīng)器的研究逐漸得到了人們的重視。
3.2一體式膜生物反應(yīng)器
一體式膜生物反應(yīng)器起源于日本,主要用于處理生活污水,近年來,歐洲一些國家也熱衷于它的研究和應(yīng)用#一體式膜生物反應(yīng)器是將膜組件直接安置在生物反應(yīng)器內(nèi)部,有時又稱為淹沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR),依靠重力或水泵抽吸產(chǎn)生的負壓或真空泵作為出水動力#一體式膜生物反應(yīng)器工藝流程如圖2所示。該工藝由于膜組件置于生物反應(yīng)器之中,減少了處理系統(tǒng)的占地面積,而且該工藝用抽吸泵或真空泵抽吸出水,動力消耗費用遠遠低于分置式膜生物反應(yīng)器,每噸出水的動力消耗約是分置式的1/10.如果采用重力出水,則可完全節(jié)省這部分費用。但由于膜組件浸沒在生物反應(yīng)器的混合液中,污染較快,而且清洗起來較為麻煩,需要將膜組件從反應(yīng)器中取出。
3.3復合式膜生物反應(yīng)器
復合式膜生物反應(yīng)器也是將膜組件置于生物反應(yīng)器之中,通過重力或負壓出水,但生物反應(yīng)器的型式不同#復合式MBR,是在生物反應(yīng)器中安裝填料,形成復合式處理系統(tǒng)。
在復合式膜生物反應(yīng)器中安裝填料的目的有兩個:一是提高處理系統(tǒng)的抗沖擊負荷,保證系統(tǒng)的處理效果;二是降低反應(yīng)器中懸浮性活性污泥濃度,減小膜污染的程度,保證較高的膜通量。
復合式膜生物反應(yīng)器中,由于填料上附著生長著大量微生物,能夠保證系統(tǒng)具有較高的處理效果并有抵抗沖擊負荷的能力,同時又不會使反應(yīng)器內(nèi)懸浮污泥濃度過高,影響膜通量。
4、MBR工藝的特點
4.1對污染物的去除效率高
MBR對懸浮固體(SS)濃度和濁度有著非常良好的去除效果。由于膜組件的膜孔徑非常?。?.01~1μm),可將生物反應(yīng)器內(nèi)全部的懸浮物和污泥都截留下來,其固液分離效果要遠遠好于二沉池,MBR對SS的去除率在99%以上,甚至達到100%;濁度的去除率也在90%以上,出水濁度與自來水相近。
由于膜組件的高效截留作用,將全部的活性污泥都截留在反應(yīng)器內(nèi),使得反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度可達到較高水平,最高可達40~50g/L.這樣,就大大降低了生物反應(yīng)器內(nèi)的污泥負荷,提高了MBR對有機物的去除效率,對生活污水COD的平均去除率在94%以上,BOD的平均去除率在96%以上。
同時,由于膜組件的分離作用,使得生物反應(yīng)器中的水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)是完全分開的,這樣就可以使生長緩慢、世代時間較長的微生物(如硝化細菌)也能在反應(yīng)器中生存下來,保證了MBR除具有高效降解有機物的作用外,還具有良好的硝化作用。研究表明,MBR在處理生活污水時,對氨氮的去除率平均在98%以上,出水氨氮濃度低于1mg/L.
此外,選擇合適孔徑的膜組件后,MBR對細菌和病毒也有著較好的去除效果,這樣就可以省去傳統(tǒng)處理工藝中的消毒工藝,大大簡化了工藝流程。
另外,在DO濃度較低時,在菌膠團內(nèi)部存在缺氧或厭氧區(qū),為反硝化創(chuàng)造了條件。僅采用好氧MBR工藝,雖然對TP的去除效率不高,但如果將其與厭氧進行組合,則可大大提高TP的去除率。研究表明,采用A/O復合式MBR工藝,對TP的去除率可達70%以上。
4.2具有較大的靈活性和實用性
在城市污水或工業(yè)廢水處理中,傳統(tǒng)的處理工藝(格柵+沉砂池+初沉池+曝氣池+二沉池+消毒池)流程較長,占地面積大,而出水水質(zhì)又不能保證。而MBR工藝(篩網(wǎng)過濾+MBR)則因流程短、占地面積?。√幚硭快`活等特點,而呈現(xiàn)出明顯優(yōu)勢#MBR的出水量根據(jù)實際情況,只需增減膜組件的片數(shù)就可完成產(chǎn)水量調(diào)整,非常簡單、方便。
對于傳統(tǒng)的活性污泥法工藝中出現(xiàn)的污泥膨脹現(xiàn)象,MBR由于不用二沉池進行固液分離,可以輕松解決。這樣,就大大減輕了管理操作的復雜程度,使優(yōu)質(zhì)!穩(wěn)定的出水成為可能。
同時,MBR工藝非常易于實現(xiàn)自動控制,提高了污水處理的自動化水平。
4.3解決了剩余污泥處置難的問題
剩余污泥的處置問題,是污水處理廠運行好壞的關(guān)鍵問題之一#MBR工藝中,污泥負荷非常低,反應(yīng)器內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)相對缺乏,微生物處在內(nèi)源呼吸區(qū),污泥產(chǎn)率低,因而使得剩余污泥的產(chǎn)生量很少,SRT得到延長,排除的剩余污泥濃度大,可不用進行污泥濃縮,而直接進行脫水,這就大大節(jié)省了污泥處理的費用。有研究得出,在處理生活污水時,MBR最佳的排泥時間在35d左右。
由上述可知,MBR工藝所具有的優(yōu)越性,是目前其他處理工藝無法比擬的#該工藝在城市污水或生活污水處理!高濃度有機廢水、難降解有機廢水以及中水回用等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。
以上內(nèi)容均根據(jù)學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
【學員問題】MBR技術(shù)在污水處理應(yīng)用?
【解答】摘要:介紹了MBR在國內(nèi)外污水處理中的研究及應(yīng)用,以及MBR技術(shù)的分類及特點。
關(guān)鍵詞:膜生物反應(yīng)器污水處理特點
膜生物反應(yīng)器(MembraneBioreactor,簡稱MBR),是由膜分離和生物處理結(jié)合而成的一種新型、高效的污水處理技術(shù)。膜分離技術(shù)最早應(yīng)用于微生物發(fā)酵工業(yè),隨著膜材料和制膜技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,已經(jīng)涉及到化工、電子、輕工、紡織、冶金、食品、石油化工和污水處理等多個領(lǐng)域。
1、MBR技術(shù)在國外污水處理中的研究及應(yīng)用
膜分離技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用開始于20世紀60年代末#1969年美國的Smith等人首次將活性污泥法與超濾膜組件相結(jié)合用于處理城市污水的工藝研究,該工藝大膽地提出了用膜分離技術(shù)取代常規(guī)活性污泥法中的二沉池,利用膜具有高效截留的物理特性,使生物反應(yīng)器內(nèi)維持較高的污泥濃度,在F/M低比值下工作,這樣就可以使有機物盡可能地得到氧化降解,提高了反應(yīng)器的去除效率,這就是MBR的最初雛形。
進入20世紀70年代,有關(guān)MBR的研究進一步深入開展#1970年,Hardt等人使用完全混合生物反應(yīng)器與超濾膜組合工藝處理生活污水,獲得了98%的COD去除率和100%去除細菌的結(jié)果。1971年,Bemberis等人在污水處理廠進行了MBR試驗,取得了良好的試驗結(jié)果。1978年,Bhattacharyya等人將超濾膜用于處理城市污水,獲得了非飲用回用水。1978年,Grethlein利用厭氧消化池與膜分離進行了處理生活污水的研究,BOD和TN的去除率分別為90%和75%.
在這一時期,盡管各國學者對MBR工藝做了大量的研究工作,并獲得了一定的研究成果,但是由于當時膜組件的種類很少,制膜工藝也不是十分成熟,膜的壽命通常很短,這就限制了MBR工藝長期穩(wěn)定的運行,從而也就限制了MBR技術(shù)在實際工程中的推廣應(yīng)用。
進入20世紀80年代以后,隨著材料科學的發(fā)展與制膜水平的提高,推動了膜生物反應(yīng)器技術(shù)的向前發(fā)展,MBR工藝也隨之得到迅速發(fā)展。日本研究者根據(jù)本國國土狹?。〉貎r高的特點對MBR技術(shù)進行了大力開發(fā)和研究,并在MBR技術(shù)的研究和開發(fā)上走在了前列,使MBR技術(shù)開始走向?qū)嶋H應(yīng)用。
20世紀90年代以后,MBR技術(shù)得到了最為迅猛的發(fā)展,人們對MBR在生活污水處理!工業(yè)廢水處理!飲用水處理等方面的應(yīng)用都進行了研究,MBR已經(jīng)進入實際應(yīng)用階段,并得到了快速的推廣。
20世紀的最后幾年,人們圍繞著膜生物反應(yīng)器的關(guān)鍵問題進行了較多的研究,并取得了一些成果。有關(guān)膜生物反應(yīng)器的研究從實驗室小試!中試規(guī)模走向了生產(chǎn)性試驗,應(yīng)用MBR的中、小型污水處理廠也逐漸見諸報道。1998年初,歐洲第一座應(yīng)用一體式膜生物反應(yīng)器的生活污水處理廠在英國的Porlock建成運行,成為英國膜生物反應(yīng)器技術(shù)的里程碑。
本世紀初,人們對膜生物反應(yīng)器的研究方興未艾,使得該項技術(shù)正在逐漸趨于成熟。
2、MBR技術(shù)在國內(nèi)污水處理中的研究及應(yīng)用
我國對膜生物反應(yīng)器的研究雖然起步較晚,但發(fā)展速度很快。1991年,芩運華對膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用進行了綜述,介紹了MBR在日本的研究狀況,這是我國學者對膜生物反應(yīng)器做的較早的報道。隨后,江成璋等人進行了中空纖維超濾膜在生物技術(shù)中的應(yīng)用研究。1995年,樊耀波將MBR用于石油化工污水凈化的研究,研制出一套實驗室規(guī)模的好氧分離式MBR.
從1995年以來,我國對膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)的研究工作開始全面展開,多家科研院所進行了此方面的研究,清華大學、哈爾濱工業(yè)大學、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心、天津大學、同濟大學等對膜生物反應(yīng)器的運行特性、膜通量的影響因素、膜污染的防止與清洗等方面做了大量細致的研究工作。2000年,顧平采用國產(chǎn)中空纖維膜對生活污水做了中試規(guī)模的MBR研究,結(jié)果表明:MBR工藝出水懸浮物為零,細菌總數(shù)優(yōu)于飲用水標準,COD和氨氮的去除率都高于95%,出水可直接回用。2001年,張立秋等對一體式MBR處理生活污水的主要設(shè)計參數(shù)HRT、SRT等進行了理論推導,為實際工程設(shè)計提供了參考,并對膜堵塞機理進行了深入研究探討,提出了膜內(nèi)部生物堵塞的存在。
雖然,我國在MBR技術(shù)的研究探討方面取得了顯著的成績,但是同日本、英國、美國等國家相比,我國的研究試驗水平還比較落后,由于國產(chǎn)膜組件的種類較少,膜質(zhì)量較差,壽命通常較短,因此在實際應(yīng)用中存在一定的問題。雖然在我國膜生物反應(yīng)器用于處理生活污水已有應(yīng)用,但到目前為止,設(shè)計完善、運行良好的應(yīng)用膜生物反應(yīng)器的生活污水處理廠還未見報道。
3、MBR工藝的分類
膜生物反應(yīng)器主要是由膜組件和生物反應(yīng)器兩部分組成#根據(jù)膜組件與生物反應(yīng)器的組合方式可將膜生物反應(yīng)器分為以下三種類型:分置式膜生物反應(yīng)器、一體式膜生物反應(yīng)器和復合式膜生物反應(yīng)器。
3.1分置式膜生物反應(yīng)器
分置式膜生物反應(yīng)器是指膜組件與生物反應(yīng)器分開設(shè)置,相對獨立,膜組件與生物反應(yīng)器通過泵與管路相連接#分置式膜生物反應(yīng)器的工藝流程如圖1所示。
該工藝膜組件和生物反應(yīng)器各自分開,獨立運行,因而相互干擾較小,易于調(diào)節(jié)控制,而且,膜組件置于生物反應(yīng)器之外,更易于清洗更換#但其動力消耗較大,加壓泵提供較高的壓力,造成膜表面高速錯流,延緩膜污染,這是其動力費用大的原因,每噸出水的能耗為2~10kWh,約是傳統(tǒng)活性污泥法能耗的10~20倍,因此能耗較低的一體式膜生物反應(yīng)器的研究逐漸得到了人們的重視。
3.2一體式膜生物反應(yīng)器
一體式膜生物反應(yīng)器起源于日本,主要用于處理生活污水,近年來,歐洲一些國家也熱衷于它的研究和應(yīng)用#一體式膜生物反應(yīng)器是將膜組件直接安置在生物反應(yīng)器內(nèi)部,有時又稱為淹沒式膜生物反應(yīng)器(SMBR),依靠重力或水泵抽吸產(chǎn)生的負壓或真空泵作為出水動力#一體式膜生物反應(yīng)器工藝流程如圖2所示。該工藝由于膜組件置于生物反應(yīng)器之中,減少了處理系統(tǒng)的占地面積,而且該工藝用抽吸泵或真空泵抽吸出水,動力消耗費用遠遠低于分置式膜生物反應(yīng)器,每噸出水的動力消耗約是分置式的1/10.如果采用重力出水,則可完全節(jié)省這部分費用。但由于膜組件浸沒在生物反應(yīng)器的混合液中,污染較快,而且清洗起來較為麻煩,需要將膜組件從反應(yīng)器中取出。
3.3復合式膜生物反應(yīng)器
復合式膜生物反應(yīng)器也是將膜組件置于生物反應(yīng)器之中,通過重力或負壓出水,但生物反應(yīng)器的型式不同#復合式MBR,是在生物反應(yīng)器中安裝填料,形成復合式處理系統(tǒng)。
在復合式膜生物反應(yīng)器中安裝填料的目的有兩個:一是提高處理系統(tǒng)的抗沖擊負荷,保證系統(tǒng)的處理效果;二是降低反應(yīng)器中懸浮性活性污泥濃度,減小膜污染的程度,保證較高的膜通量。
復合式膜生物反應(yīng)器中,由于填料上附著生長著大量微生物,能夠保證系統(tǒng)具有較高的處理效果并有抵抗沖擊負荷的能力,同時又不會使反應(yīng)器內(nèi)懸浮污泥濃度過高,影響膜通量。
4、MBR工藝的特點
4.1對污染物的去除效率高
MBR對懸浮固體(SS)濃度和濁度有著非常良好的去除效果。由于膜組件的膜孔徑非常?。?.01~1μm),可將生物反應(yīng)器內(nèi)全部的懸浮物和污泥都截留下來,其固液分離效果要遠遠好于二沉池,MBR對SS的去除率在99%以上,甚至達到100%;濁度的去除率也在90%以上,出水濁度與自來水相近。
由于膜組件的高效截留作用,將全部的活性污泥都截留在反應(yīng)器內(nèi),使得反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度可達到較高水平,最高可達40~50g/L.這樣,就大大降低了生物反應(yīng)器內(nèi)的污泥負荷,提高了MBR對有機物的去除效率,對生活污水COD的平均去除率在94%以上,BOD的平均去除率在96%以上。
同時,由于膜組件的分離作用,使得生物反應(yīng)器中的水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)是完全分開的,這樣就可以使生長緩慢、世代時間較長的微生物(如硝化細菌)也能在反應(yīng)器中生存下來,保證了MBR除具有高效降解有機物的作用外,還具有良好的硝化作用。研究表明,MBR在處理生活污水時,對氨氮的去除率平均在98%以上,出水氨氮濃度低于1mg/L.
此外,選擇合適孔徑的膜組件后,MBR對細菌和病毒也有著較好的去除效果,這樣就可以省去傳統(tǒng)處理工藝中的消毒工藝,大大簡化了工藝流程。
另外,在DO濃度較低時,在菌膠團內(nèi)部存在缺氧或厭氧區(qū),為反硝化創(chuàng)造了條件。僅采用好氧MBR工藝,雖然對TP的去除效率不高,但如果將其與厭氧進行組合,則可大大提高TP的去除率。研究表明,采用A/O復合式MBR工藝,對TP的去除率可達70%以上。
4.2具有較大的靈活性和實用性
在城市污水或工業(yè)廢水處理中,傳統(tǒng)的處理工藝(格柵+沉砂池+初沉池+曝氣池+二沉池+消毒池)流程較長,占地面積大,而出水水質(zhì)又不能保證。而MBR工藝(篩網(wǎng)過濾+MBR)則因流程短、占地面積小!處理水量靈活等特點,而呈現(xiàn)出明顯優(yōu)勢#MBR的出水量根據(jù)實際情況,只需增減膜組件的片數(shù)就可完成產(chǎn)水量調(diào)整,非常簡單、方便。
對于傳統(tǒng)的活性污泥法工藝中出現(xiàn)的污泥膨脹現(xiàn)象,MBR由于不用二沉池進行固液分離,可以輕松解決。這樣,就大大減輕了管理操作的復雜程度,使優(yōu)質(zhì)!穩(wěn)定的出水成為可能。
同時,MBR工藝非常易于實現(xiàn)自動控制,提高了污水處理的自動化水平。
4.3解決了剩余污泥處置難的問題
剩余污泥的處置問題,是污水處理廠運行好壞的關(guān)鍵問題之一#MBR工藝中,污泥負荷非常低,反應(yīng)器內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)相對缺乏,微生物處在內(nèi)源呼吸區(qū),污泥產(chǎn)率低,因而使得剩余污泥的產(chǎn)生量很少,SRT得到延長,排除的剩余污泥濃度大,可不用進行污泥濃縮,而直接進行脫水,這就大大節(jié)省了污泥處理的費用。有研究得出,在處理生活污水時,MBR最佳的排泥時間在35d左右。
由上述可知,MBR工藝所具有的優(yōu)越性,是目前其他處理工藝無法比擬的#該工藝在城市污水或生活污水處理!高濃度有機廢水、難降解有機廢水以及中水回用等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。
以上內(nèi)容均根據(jù)學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
地埋式MBR污水處理設(shè)備名稱:
就是可以完全埋入地下的采用膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝來處理污水的設(shè)備
1、:是采用日本三菱公司生產(chǎn)的MBR膜片制成膜生物反應(yīng)器MBR膜組件
2、:.鋼筋混凝土或玻璃鋼箱體
-----清水池----出水排放或回用
摘自:深圳新大水處理公司