MBR膜中水回用技術(shù)

1、一、中水回用相關(guān)概念二、 MBR膜處理技術(shù)三、 MBR中水回用技術(shù)工藝設(shè)計(jì)講演內(nèi)容講演內(nèi)容中水回用相關(guān)概念“中水”一詞是相對(duì)于上水自來(lái)水、下水污水而言的，其水質(zhì)介于下水和上水之間。中水指的是城市污水、廢水經(jīng)凈化處理后經(jīng)凈化處理后達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，能在一定范圍內(nèi)使用的非飲用水非飲用水，可用于城市景觀和百姓生活的諸多方面。什么是中水？有哪些用途什么是中水？有哪些用途? ?根據(jù)中水利用的用途用途，中水可回用于地下水回灌用水，工業(yè)用水，農(nóng)、林、牧業(yè)用水，城市非飲用水，景觀環(huán)境用水等五類五類。（1）中水回用于地下水回灌地下水回灌，可用于地下水源補(bǔ)給、防治海水入侵、防治地面沉降；（2）中水回用于工業(yè)用于工業(yè)可

2、作為冷卻用水、洗滌用水和鍋爐用水等方面；（3）中水回用于農(nóng)、林、牧業(yè)用水用于農(nóng)、林、牧業(yè)用水可作為糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物的灌溉、種植與育苗、林木、觀賞植物的灌溉、種植與育苗、家畜和家禽用水。（4）中水回用于城市城市非飲用水非飲用水可作為沖廁、道路清掃、消防、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工等的用水。（5）中水回用于景觀環(huán)境用水景觀環(huán)境用水通常包括住宅小區(qū)的人工水景、公園湖、城市小型河道等。小區(qū)中水回用系統(tǒng)的水源取自建筑小區(qū)內(nèi)各建筑物所產(chǎn)生的雜排水。這種系統(tǒng)可用于建筑住宅小區(qū)、學(xué)校以及機(jī)關(guān)團(tuán)體大院。其處理設(shè)施放置小區(qū)內(nèi)，一般采用地埋式的中水回用裝置，中水回用處理系統(tǒng)上方可作為綠化用地。中水水質(zhì)有如下要求

3、： 1滿足衛(wèi)生衛(wèi)生要求。其指標(biāo)主要有大腸菌群數(shù)、細(xì)菌總數(shù)、余氯量、懸浮韌、BOD5等。 2滿足人們感觀感觀要求，即無(wú)不快的感覺(jué)。其衡量指標(biāo)主要有濁度、色度、臭味等。 3滿足設(shè)備構(gòu)造方面的要求，即水質(zhì)不易引起設(shè)備、管道的嚴(yán)重腐蝕和結(jié)垢。其衡量指標(biāo)有pH值、硬度、蒸發(fā)殘?jiān)?、溶解性物質(zhì)等。4相關(guān)的污染物指標(biāo)需達(dá)到系列回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。中水回用相關(guān)概念小區(qū)中水回用系統(tǒng)及水質(zhì)要求小區(qū)中水回用系統(tǒng)及水質(zhì)要求中水回用相關(guān)概念中水回用有何意義？中水回用有何意義？中水是城市的第二水源。城市污水再生利用是提高水資源綜合利用率，減輕水體污染的有效途徑之一。中水合理回用既能減少水減少水環(huán)境污染環(huán)境污染，又可以緩解

4、水資源緊缺緩解水資源緊缺的矛盾，是貫徹可持續(xù)發(fā)展的重要措施。污水的再生利用和資源化具有可觀的社會(huì)效益社會(huì)效益，環(huán)境環(huán)境效益效益和經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)濟(jì)效益，已經(jīng)成為世界各國(guó)解決水問(wèn)題的必選。 中水回用于綠化 中水回用于道路的沖洗MBR的工作原理及組成的工作原理及組成 MBR為膜-生物反應(yīng)器（MembraneBio-Reactor）的簡(jiǎn)稱，是一種用膜分離過(guò)程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術(shù)。MBR膜處理技術(shù) 上：上：MBR膜反應(yīng)池的組成膜反應(yīng)池的組成 右：右：MBR膜組件的組成膜組件的組成MBR膜處理技術(shù)MBR工藝常見(jiàn)分類方法工藝常見(jiàn)分類方法按膜組件形式膜組件形式分為： 管式膜、平板膜、簾式真空

5、纖維膜；按膜組件與生物反應(yīng)器組合形式組合形式： 分置式、一體式、一體（復(fù)合）式；MBR膜處理技術(shù) 由膜和膜的支撐體構(gòu)成，有內(nèi)壓型內(nèi)壓型和外壓型外壓型兩種運(yùn)行方式。實(shí)際中多采用內(nèi)壓型，即進(jìn)水從管內(nèi)流入，滲透液從管外流出。膜直徑在624mm之間。按膜組件形式分為： 管式膜管式膜、平板膜、簾式真空纖維膜；按膜組件形式分為： 管式膜、平板膜平板膜、簾式真空纖維膜；平板膜豎直放置豎直放置在好氧反應(yīng)池內(nèi)，清水及小分子物質(zhì)（如鹽分）在負(fù)壓引流負(fù)壓引流下垂直膜的表面透過(guò)濾膜，具有一定濃度的活性污泥混合液在曝氣的作用下平行平板膜向上流動(dòng)并不斷沖刷沖刷平板膜表面，使污泥不容易在膜的表面堆積，從而保持恒定的透水產(chǎn)量

6、。按膜組件形式分為： 管式膜、平板膜、簾式真空纖維膜簾式真空纖維膜；外徑一般為40250m，內(nèi)徑為2542m。在MBR中，常把組件直接放入反應(yīng)器中，不需耐壓容器，構(gòu)成浸沒(méi)式膜-生物反應(yīng)器。一般為外壓式膜組件。按膜組件與生物反應(yīng)器組合形式： 分置式分置式、一體式、一體（復(fù)合）式； 膜組件和生物反應(yīng)器（池）分開(kāi)設(shè)置分開(kāi)設(shè)置，生物反應(yīng)器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過(guò)濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過(guò)膜，成為系統(tǒng)處理水；固形物、大分子物質(zhì)等則被膜截留，隨濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。按膜組件與生物反應(yīng)器組合形式： 分置式、一體式一體式、一體（復(fù)合）式；一體式膜-生物反應(yīng)器是把膜組件置于生物反應(yīng)器

7、內(nèi)部?jī)?nèi)部，進(jìn)水進(jìn)入膜-生物反應(yīng)器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外壓作用下由膜過(guò)濾出水。按膜組件與生物反應(yīng)器組合形式： 分置式、一體式、一體（復(fù)合）式一體（復(fù)合）式； 復(fù)合式膜-生物反應(yīng)器在形式上也屬于一體式膜-生物反應(yīng)器，所不同的是在生物反應(yīng)器內(nèi)加裝填料，從而形成復(fù)合式膜-生物反應(yīng)器，改變了反應(yīng)器的某些性狀。與傳統(tǒng)生化法相比，MBR的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是？一、出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定一、出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定由于膜的高效分離作用，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近于零，細(xì)菌和病毒被大幅去除，出水水質(zhì)優(yōu)于建設(shè)部頒發(fā)的生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ25.1-89），可以直接作為非飲

8、用市政雜用水進(jìn)行回用。同時(shí)，膜分離也使微生物被完全被截流在生物反應(yīng)器內(nèi)，使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應(yīng)裝置對(duì)污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質(zhì)，同時(shí)反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水負(fù)荷（水質(zhì)及水量）的各種變化具有很好的適應(yīng)性，耐沖擊負(fù)荷，能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。二、剩余污泥產(chǎn)量少二、剩余污泥產(chǎn)量少該工藝可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低（理論上可以實(shí)現(xiàn)零污泥排放），降低了污泥處理費(fèi)用。三、占地面積小，不受設(shè)置場(chǎng)合限制三、占地面積小，不受設(shè)置場(chǎng)合限制生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積大大節(jié)??；該工藝流程簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省，不受設(shè)置

9、場(chǎng)所限制，適合于任何場(chǎng)合，可做成地面式、半地下式和地下式。MBR膜處理技術(shù)四、可去除氨氮及難降解有機(jī)物四、可去除氨氮及難降解有機(jī)物由于微生物被完全截流在生物反應(yīng)器內(nèi)，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留生長(zhǎng)，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時(shí)，可增長(zhǎng)一些難降解的有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間，有利于難降解有機(jī)物降解效率的提高。五、操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制五、操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制該工藝實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間（HRT）與污泥停留時(shí)間（SRT）的完全分離，運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實(shí)現(xiàn)裝備化的新技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制，從而使操作管理更為方便。六、易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造六、易于從

10、傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級(jí)污水處理廠出水深度處理（從而實(shí)現(xiàn)城市污水的大量回用）等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。與傳統(tǒng)生化法相比，MBR的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是？MBR膜處理技術(shù)MBR工藝的不足膜造價(jià)高造價(jià)高，使膜-生物反應(yīng)器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝；膜的壽命一般為3年，更換需要一定的費(fèi)用。膜污染容易出現(xiàn)，給操作管理帶來(lái)不便操作管理帶來(lái)不便；能耗高能耗高：首先MBR泥水分離過(guò)程必須保持一定的膜驅(qū)動(dòng)壓力，其次是MBR池中MLSS濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強(qiáng)度，還有為了加大膜通量、減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成MBR的能耗要比傳統(tǒng)的生

11、物處理工藝高。MBR膜處理技術(shù)MBR發(fā)展歷史發(fā)展歷史和前瞻第一階段（1966年1980年）1966年，美國(guó)的Dorr-Oliver公司首先將MBR用于廢水處理研究1968年，Smith等人在活性污泥法工藝中超濾取代二沉池20世紀(jì)70年代，膜生物反應(yīng)器工藝首次進(jìn)入日本市場(chǎng)第二階段（1980年1995年）1989年日本政府聯(lián)合許多大公司共同投資研發(fā)。90年代Kubota公司研制了平板式浸沒(méi)MBR。在80年代末90年代初，Zenon環(huán)境公司研制成功了兩個(gè)注冊(cè)產(chǎn)品。第三階段（1995年至今）20世紀(jì)90年代中后期，越來(lái)越多的歐洲國(guó)家將MBR用于生活污水和工業(yè)廢水的處理。目前主要由四家大公司經(jīng)營(yíng)MBR，

12、它們分別是加拿大Zenon公司，日本的MitsubishRayon公司，法國(guó)Suez.LDE/IDI公司和日本Kubota公司。MBR膜處理技術(shù)MBR膜處理技術(shù)MBR發(fā)展歷史和前瞻前瞻一、一、MBR應(yīng)用的應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域和方向重點(diǎn)領(lǐng)域和方向現(xiàn)有城市污水處理廠的升級(jí)改造升級(jí)改造，特別是出水水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)或處理流量劇增而占地面積無(wú)法擴(kuò)大的水廠。無(wú)排水管網(wǎng)系統(tǒng)的小區(qū)小區(qū)，如居民點(diǎn)、旅游度假區(qū)、風(fēng)景區(qū)等。有污水回用需求有污水回用需求的地區(qū)或場(chǎng)所，如賓館、洗車業(yè)、客機(jī)、流動(dòng)廁所等充分發(fā)揮MBR占地面積小、設(shè)備緊湊、自動(dòng)控制、靈活方便的特點(diǎn)。高濃度、有毒、難降解工業(yè)廢水工業(yè)廢水處理。如造紙、制糖、酒精、皮革、

13、合成脂肪酸等行業(yè)，是一種普遍的點(diǎn)源污染。MBR可以對(duì)這些常規(guī)處理工藝無(wú)法達(dá)標(biāo)的廢水進(jìn)行有效的處理，并實(shí)現(xiàn)回用。垃圾填埋廠滲濾液滲濾液的處理及回用。小規(guī)模小規(guī)模污水廠（站）的應(yīng)用。膜技術(shù)的特點(diǎn)十分適合處理小規(guī)模污水。MBR膜處理技術(shù)MBR發(fā)展歷史和前瞻前瞻二、MBR未來(lái)的研究重點(diǎn)研究重點(diǎn)如下膜污染的機(jī)理及防治。MBR工藝流程形式及運(yùn)行條件的優(yōu)化。MBR污泥產(chǎn)率與運(yùn)行條件的關(guān)系，以合理減少污泥產(chǎn)量，降低污泥處理費(fèi)用。MBR生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的代謝特性及其對(duì)出水水質(zhì)、污泥活性等的影響，從而確定適宜的微生物生長(zhǎng)及代謝條件。MBR工藝經(jīng)濟(jì)性研究。在目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、膜產(chǎn)品供應(yīng)狀況和規(guī)范設(shè)計(jì)要求的條件

14、下，MBR用于污水處理的最大經(jīng)濟(jì)流量的確定。以節(jié)能、處理特殊水質(zhì)對(duì)象、兼具脫氮除磷、操作維護(hù)簡(jiǎn)便、可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等為目標(biāo)，開(kāi)發(fā)新型的膜生物反應(yīng)器成熟、系統(tǒng)MBR的工藝設(shè)計(jì)方法MBR中水回用技術(shù)工藝設(shè)計(jì)中水回用常見(jiàn)處理方法中水回用常見(jiàn)處理方法1 物理處理法： 膜濾法，適用于水質(zhì)變化大的情況。 采用這種流程的特點(diǎn)是：裝置緊湊，容易操作，以及受負(fù)荷變動(dòng)的影響小。 膜濾法是在外力的作用下，被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動(dòng)，溶液中溶劑和低分子量物質(zhì)、無(wú)機(jī)離子從高壓側(cè)透過(guò)濾膜進(jìn)入低壓側(cè)，并作為濾液而排出；而溶液中高分子物質(zhì)、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留，溶液被濃縮并以濃縮形式排出。 2 物理化

15、學(xué)法：適用于污水水質(zhì)變化較大的情況。一般采用的方法有：砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉淀等。這種流程的特點(diǎn)是：采用中空纖維超濾器進(jìn)行處理，技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，系統(tǒng)間歇運(yùn)行，管理簡(jiǎn)單。 3 生物處理法 適用于有機(jī)物含量較高的污水。一般采用活性污泥法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤等生物處理方法?；蚴菃为?dú)使用，或是幾種生物處理方法組合使用，如接觸氧化 + 生物濾池；生物濾池 + 活性炭吸附；轉(zhuǎn)盤十砂濾等流程。這種流程具有適應(yīng)水力負(fù)荷變動(dòng)能力強(qiáng)、產(chǎn)生污泥量少、維護(hù)管理容易等優(yōu)點(diǎn)。MBR中水回用技術(shù)工藝設(shè)計(jì)MBR膜技術(shù)中水回用路線回用生活污水調(diào)節(jié)池水解酸化池MBR膜生物反應(yīng)器膜生物反應(yīng)器消毒池中水水池曝氣

16、系統(tǒng)化學(xué)清洗系統(tǒng)二氧化氯發(fā)生器吸糞車定期吸泥 由于濾膜的發(fā)明，中水開(kāi)發(fā)與回用技術(shù)近期得到了迅速發(fā)展。 MBR膜技術(shù)煎有物理處理和生物處理的功能，在中水處理中的路線如下。MBR中水回用技術(shù)工藝設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)內(nèi)容主要設(shè)計(jì)內(nèi)容1、膜、膜反應(yīng)反應(yīng)池大小池大小 根據(jù)污泥負(fù)荷、污泥濃度和進(jìn)出水BOD5濃度來(lái)確定膜池的有效容積。處理水量為Q，MBR池BOD容積負(fù)荷為NA（一般在2.0 kg BOD/m3/d以下），池內(nèi)污泥濃度為X（一般取600010000mg/L），流入膜生物反應(yīng)池的BOD濃度為C0，則需要的膜生物反應(yīng)池的容積V = C0QXNA。2、選擇膜元件、選擇膜元件選擇合適的膜通量 確定所需要的膜面

17、積 根據(jù)單支元件的膜面積確定膜元件的數(shù)量。 MBR膜在運(yùn)行過(guò)程中涉及反洗等操作，因此必須綜合考慮水的利用率以及元件的停歇時(shí)間；同一膜生物反映器內(nèi)應(yīng)選同型號(hào)的膜組件。MBR中水回用技術(shù)工藝設(shè)計(jì)3、MBR產(chǎn)水系統(tǒng)產(chǎn)水系統(tǒng)產(chǎn)水系統(tǒng)可采用連續(xù)運(yùn)行或間歇運(yùn)行兩種不同的運(yùn)行方式。對(duì)于微污染源水或MBR池MLSS濃度低的系統(tǒng)可連續(xù)產(chǎn)水（方案二）對(duì)于高M(jìn)LSS的系統(tǒng)，可選用抽吸與停抽抽吸與停抽相結(jié)合的運(yùn)行方式方式（方案一，小區(qū)污水中水回用采用此方式）MBR中水回用技術(shù)工藝設(shè)計(jì)4、MBR清洗系統(tǒng)清洗系統(tǒng)常見(jiàn)的清洗方式有反洗氣洗系統(tǒng)、反洗加藥系統(tǒng)、在線化學(xué)清洗系統(tǒng)、（離線）化學(xué)清洗系統(tǒng)。日常采用的是反洗反洗+氣洗

18、氣洗、反洗反洗+加藥清洗加藥清洗方式；當(dāng)膜受污染后，根據(jù)污染程度選擇化學(xué)加強(qiáng)反洗化學(xué)加強(qiáng)反洗(CEB)、化學(xué)清洗化學(xué)清洗的方式。反洗反洗+氣洗氣洗MBR中水回用技術(shù)工藝設(shè)計(jì)4、MBR清洗系統(tǒng)清洗系統(tǒng)常見(jiàn)的清洗方式有反洗氣洗系統(tǒng)、反洗加藥系統(tǒng)、在線化學(xué)清洗系統(tǒng)、（離線）化學(xué)清洗系統(tǒng)。日常采用的是反洗反洗+氣洗氣洗、反洗反洗+加藥清洗加藥清洗方式；當(dāng)膜受污染后，根據(jù)污染程度選擇化學(xué)加強(qiáng)反洗化學(xué)加強(qiáng)反洗(CEB)、化學(xué)清洗化學(xué)清洗的方式。反洗反洗+加藥加藥MBR中水回用技術(shù)工藝設(shè)計(jì)結(jié)合有機(jī)物污染通過(guò)堿洗堿洗效果明顯、鹽結(jié)垢通過(guò)酸洗酸洗效果明顯的原理，將化學(xué)加強(qiáng)反洗程序引入到MBR膜的運(yùn)行過(guò)程中。通過(guò)類似于低強(qiáng)度低強(qiáng)度的化學(xué)清洗化學(xué)清洗的操作，將MBR膜的污染消除在剛形成的階段，阻止阻止膜污染染得不到及時(shí)恢復(fù)形成協(xié)同惡化惡化的效應(yīng)?；瘜W(xué)加強(qiáng)反洗化學(xué)加強(qiáng)反洗(CEB)MBR中水回用技術(shù)工藝設(shè)計(jì)加藥種類加藥種類化學(xué)藥劑化學(xué)藥劑加藥濃度加藥濃度酸鹽酸、檸檬酸、草酸控制pH在2.53.5之間堿氫氧化鈉0.02%0.05%氫氧化鈉氧化劑次氯酸鈉0.05%0.1%次氯酸鈉推薦的推薦的CEB方式化學(xué)藥劑