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MBR膜生物反应器

发布:鼎泰 发布时间:2021-11-11 16:08:26  浏览量:52
摘要:污水处理:中国是一个缺水国家,污水处理及回用是开发利用水资源的有效措施。污水回用是将城市污水、工业污水通过膜生物反应器等设备处理之后,将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体等非饮用目的,而将清洁水用于饮用等高水质要求的用途。城市污水、工业污水就近可得,可免去长距离输水,而实现就近处理实现水资源的充分利用,同时污水经过就近处理,也可防止污水在长距离输送过程中造成污水渗漏,导致污染地下水源。污水回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用,被认为21世纪污水处理最实用技术。

污水处理:中国是一个缺水国家,污水处理及回用是开发利用水资源的有效措施。污水回用是将城市污水、工业污水通过膜生物反应器等设备处理之后,将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体等非饮用目的,而将清洁水用于饮用等高水质要求的用途。城市污水、工业污水就近可得,可免去长距离输水,而实现就近处理实现水资源的充分利用,同时污水经过就近处理,也可防止污水在长距离输送过程中造成污水渗漏,导致污染地下水源。污水回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用,被认为21世纪污水处理最实用技术。

进出水水质比较:

一般城市污水设计进水水质:BOD5<300mg/l ;CODcr<500mg/l ;SS<300mg/l ;T-N<45mg/l

出水水质:BOD5<10mg/l ;NH4+-N<10.0mg/l; CODcr〈30mg/l ;浊度<5NTU;总大肠细菌总数<1000个/L ;

折叠编辑本段膜分类
膜的种类繁多,可以根据分离机理、膜的性质和膜的结构进行分类。

按分离机理
有反应膜、离子交换膜、渗透膜等。

按膜的性质
有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) 。

按膜的类型
有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。

折叠编辑本段工艺
MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点:

1、高效地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用,实现了污水资源化。

2、膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,运行控制灵活稳定。

3、由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理的全部工艺设施,因此可大幅减少占地面积,节省土建投资。

4、利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高。通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。

5、由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。

6、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现零污泥排放。

7、系统实现PLC控制,操作管理方便

折叠编辑本段膜生物反应器
膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术,以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比,MBR具有以下主要特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。80年代以来,该技术愈来愈受到重视,成为研究的热点之一。目前膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家,规模从6m3/d至 13000m3/d不等。

我国对MBR的研究还不到十年,但进展十分迅速。 国内对MBR的研究大致可分为几个方面:(1)探索不同生物处理工艺与膜分离单元的组合形式,生物反应处理工艺从活性污泥法扩展到接触氧化法、生物膜法、活性污泥与生物膜相结合的复合式工艺、两相厌氧工艺;(2)影响处理效果与膜污染的因素、机理及数学模型的研究,探求合适的操作条件与工艺参数,尽可能减轻膜污染,提高膜组件的处理能力和运行稳定性;(3)扩大MBR的应用范围,MBR的研究对象从生活污水扩展到高浓度有机废水(食品废水、啤酒废水)与难降解工业废水(石化污水、印染废水等),但以生活污水的处理为主。

在我国,MBR同时应用于生活污水与工业废水处理的研究。 这些研究结果都表明:MBR对各种高浓度有机废水与难降解废水的COD,NH3-N.SS,浊度等都达到良好的去除效果。

我国人均水资源拥有量仅为2250m3/人.年,不足世界平均水平的1/4。在我国600多个城市中,有300余座城市缺水,其中严重缺水城市有100余个,年缺水量近60亿m3,每年因缺水造成经济损失约2000亿元人民币。华北地区人均水资源占有量只有250-480m3/人.年,低于全国人均水平的1/5,这一地区的所有城市几乎都面临缺水问题。因此污水回用是缓解华北平原水危机的重要措施之一。膜生物反应器技术以其优质的出水水质被认为是具有较好经济、社会和环境效益的节水技术而倍受关注。尽管还存在较高的运行费用问题,但随着膜制造技术的进步,膜质量的提高和膜制造成本的降低,MBR的投资也会随之降低。如聚乙烯中空纤维膜,新型陶瓷膜的开发等已使其成本比以往有很大降低。另一方面,各种新型膜生物反应器的开发也使真运行费用大大降低,如在低压下运行的重力淹没式MBR、厌氧MBR等与传统的好氧加压膜生物反应器相比,其运行费用大幅度下降。因此,从长远的观点来看,膜生物反应器在水处理中应用范围必将越来越广。在水环境标准日益严格的今天,MBR已显示出其巨大的发展潜力,将是新世纪替代传统废水处理技术的有力竞争者。

折叠编辑本段技术优点
高MLSS与微滤膜过滤下,出水水质稳定,高品质。高容积负荷下,停留时间短,MBR流程较传统系统简单 ,占地面积减小完全取代沉淀池、砂滤单元,占地面积较传统方式节省30%,无污泥沉降性问题

反应池内MLSS浓度可达10000mg/L以上,耐负荷冲击能力强,有效处理高浓度有机废水。在微滤膜过滤下,分离效果远优于传统沉淀池及砂滤等处理单元,出水水质良好稳定,悬浮物和浊度低,一般低污染度市政废水经过处理后,可直接做为中水道用水或现场资源回收水使用。有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖,系统的硝化效率得以提高,A/O反应下具高效脱氮的功能,A/O、A2O法可有效去除氨氮与磷,尤其适用于水质管制区内使用。微滤膜可拦除大部分细菌等微生物,减少消毒药剂添加量及获得安全的回用水。低能耗,操作运转费用低。生物拦截在池内,可取得较长的SRT高污泥龄之运转下,在生物自解下污泥量减少1/2以上 。低废弃污泥量低于传统活性污泥法、排泥周期长、操作弹性大,生物膜管系统属于绝对过滤系统及高MLSS,可轻易克服变异性大之废水。系统PLC控制设计,操作维护容易,可实现自动化控制,便于管理高生物污泥操作浓度;MLSS =6000 ~10000mg/l ,可减少生物好氧污泥池之体积 可作封闭式设计,低公害,低噪音,低臭味。膜分离大大提高了污水的大分子难降解的物质处理效率。标准移动式模组化设计,快速简单的安装,易于分期扩充,适用于对于旧有污水处理厂进行改造,仅需增设MBR膜组设备。

原有程序 加入MBR程序
流程变动 原程序中有沉淀池两座、快混池、慢混池、加压浮除、上流式过滤一组、活性炭塔两座等程序。几乎可全被MBR池取代。 将其中一池沉淀池改为平底,置入MBR模组。即可取代原有其他程序。

处理水质更佳 原先至加压浮除后排放水质:

COD=182mg/l,SS=6.5mg/l,

NH4-N=0.4mg/l,NO3-N=31.4mg/l 经MBR处理后水质:

COD=165.5mg/l,SS=5.7mg/l,

NH4-N=0.19mg/l,NO3-N=25mg/l

操作维护更容易,成本更低 原先程序复杂,池体与机械众多,人员操作技术性与复杂度高。所需人力多。 由MBR池取代后,反洗由PLC自动控制。化学洗程序单纯,各组分别实施。人员操作管理极容易。
设置成本 池体多、机械多 由原有沉淀池体空间运用。
耗材 由于机械众多,复杂,耗材数量大。也必须活化或更新活性炭。 机械数量少,形式单纯