mbr污水處理工藝

1、二、工藝的組成MBR 污水處理工藝簡(jiǎn)介二、工藝的組成MBR 污水處理工藝簡(jiǎn)介一、工藝簡(jiǎn)介 (Membrane Bio-Reactor), 是一種由活性污泥法與MBR 膜圖片,按;,()合成膜) ;膜- 生物反應(yīng)器主要由膜分離組件及生物反應(yīng)器兩部分組成。通常提到的膜 - 膜- 生物反應(yīng)器主要由膜分離組件及生物反應(yīng)器兩部分組成。通常提到的膜 - 生物反: - 生物反應(yīng)器(Aeration Membrane Bioreactor,AMBR) ; 萃取膜 - 生物反應(yīng)器( ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR ); 固液分離型膜 - 生物反應(yīng)器( Solid/Liqu

2、id SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 簡(jiǎn)稱MBR )。11、曝氣膜-生物反應(yīng)器-Cote.P 1988 膜)，以板式或中空纖維式組件，在保持氣體分壓低于泡點(diǎn)Bubble 情況下，可實(shí)現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無泡曝氣。該工藝的特點(diǎn)是提高了接觸時(shí)間如圖 1 所示。2、折疊萃取膜-生物反應(yīng)器萃取膜 萃取膜 - 生物反應(yīng)器 又稱為 EMBR (Extractive Membrane Bioreactor)。因?yàn)楦咚釅A度或?qū)ι镉卸疚镔|(zhì)的存在，某些工業(yè)廢水不宜采用與微生物直接接觸的方法處理;當(dāng)廢水Livingston EMB HRT SRT 可分別控制在最優(yōu)的范圍，

3、維持最大的污染物降解速率。3、折疊固液分離型膜-生物反應(yīng)器- - -生物反1.53.5g/L 左右，從而限制了生( HRT )( SRT)相互依賴，提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)25% 40% MBR MBR 實(shí)現(xiàn)污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間的分離，大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣() 的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速F/M (泥法存在的許多突出問題。三、MBR 工藝類型以下討論的均為固液分離型膜 - 生物反應(yīng)器。 根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的組合方式，可將 膜 - 生物反應(yīng)器 分為分置式、一體式以及復(fù)合式三種基本類型 。分置式膜 - 生物反應(yīng)器把膜組件和生物反應(yīng)器分開設(shè)置，如圖 3 所示。生物反應(yīng)器中- ;

4、而且膜通量普遍較大。但 (Yamamoto, 切力會(huì)使某些微生物菌體產(chǎn)生失活現(xiàn)象 ( Brockmann and Seyfried, 1997 ) 。一體式膜 一體式膜 - 4 - -生物反應(yīng)器由于省去了混合液循環(huán)系統(tǒng)，并且靠抽吸出水，能耗相對(duì)較低; 占地較分置式更為緊湊，近年來在水處理領(lǐng)域受到了特別關(guān)注。但是一般膜通量相對(duì)較低，容易發(fā)生膜污染，膜污染后不容易清洗和更換。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，如圖5 所示:四、MBR 處理工藝的特點(diǎn)復(fù)合式膜 - 生物反應(yīng)器在形式

5、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，如圖5 所示:四、MBR 處理工藝的特點(diǎn)MBR :1、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( CJ25.1-89 )，可以直接作為非飲用市政雜用水進(jìn)行回用。()優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。2、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。3、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)省; 該式、半地

6、下式和地下式。4、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)間，有利于難降解有機(jī)物降解效率的提高。55、操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制HRTSRT的完全分離，運(yùn)行控制更加更為方便。6HRTSRT的完全分離，運(yùn)行控制更加更為方便。6、易于從傳統(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。膜 - 生物反應(yīng)器也存在一些不足。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:o 膜造價(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;o ;o 能耗高:MBR MBR 池中MLSS 濃度非常高，要保持足夠的

7、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)的生物處理工藝高。五、MBR 處理工藝用膜:;或電中性的。廣泛用于廢水處理的膜主要是由有機(jī)高分子材料制備的固相非對(duì)稱膜。膜的分類依據(jù)及分類:1MBR 膜材質(zhì)1）、高分子有機(jī)膜材料: 聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚砜類、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。有機(jī)膜成本相對(duì)較低，造價(jià)便宜，膜的制造工藝較為成熟，膜孔徑和形式也較為多樣，應(yīng)用廣泛，但運(yùn)行過程易污染、強(qiáng)度低、使用壽命短。2）、無機(jī)膜 :是固態(tài)膜的一種，是由無機(jī)材料，如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機(jī)高分子材料等制成的半透膜

8、。MBR pH = 014 、壓力P10MPa 10mm; 0.510.0mm 。名稱/項(xiàng)目中空纖維式毛細(xì)管式螺旋卷式平板式圓管式價(jià)格(元/m3)4015015080025080080025004001500沖填密度高中中低低清洗難易中易易壓力降高中中中低可否高壓操作可否可較難較難膜形式限制有有無無無MBR :MBR :是 MBR :密封較復(fù)雜，壓力損失大，裝填密度小。圓管式:是由膜和膜的支撐體構(gòu)成，有內(nèi)壓型和外壓型兩種運(yùn)行方式。實(shí)際中多采用內(nèi)壓型，即是由膜和膜的支撐體構(gòu)成，有內(nèi)壓型和外壓型兩種運(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。圓管式

9、膜優(yōu)點(diǎn)是:料液可以控制湍流流動(dòng)，不易堵塞，易清洗，壓力損失小。缺點(diǎn)是:裝填密度小。中空纖維式:40250m25中空纖維式:40250m2542m 耐壓強(qiáng)度高，不易變形。在MBR-生物反應(yīng)器。一般:對(duì)堵塞敏感，污染和濃差極化對(duì)膜的分離性能有很大影響。MBR 膜組件設(shè)計(jì)的一般要求:o 對(duì)膜提供足夠的機(jī)械支撐，流道通暢，沒有流動(dòng)死角和靜水區(qū);o 能耗較低，盡量減少濃差極化，提高分離效率，減輕膜污染;o ;o 具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)和熱穩(wěn)定性。膜組件的選用要綜合考慮其成本，裝填密度、應(yīng)用場(chǎng)合、系統(tǒng)流程、膜污染及清洗、使用壽命等。六、MBR 處理工藝的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)入 90 年代中后期，膜 - 生物反應(yīng)器

10、在國外已進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段。加拿大Zenon 公司首先推出了超濾管式膜 -公司又開發(fā)了浸入式中空纖維膜組件，其開發(fā)出的膜 -生物反應(yīng)器已應(yīng)用于美國、德國、法380m 3 /d 至 7600m 3 MBR 的應(yīng)用方面也積累了多年的經(jīng)驗(yàn)，在日本 以及其他國家建有多項(xiàng)實(shí)際 MBR Kubota 公司是另一個(gè)在膜 -生物反應(yīng)器實(shí)際內(nèi)一些研究者及企業(yè)也在 MBR 實(shí)用化方面進(jìn)行著嘗試?，F(xiàn)在，膜 - 生物反應(yīng)器已應(yīng)用于以下領(lǐng)域:1、城市污水處理及建筑中水回用1967 年第一個(gè)采用 MBR 工藝的廢水處理廠由美國的 Dorr-Oliver 公司建成，這個(gè)處理廠處理 14m 3 /d 廢水。 1977 應(yīng)用。

11、應(yīng)用。1980 10m 3 /d 和 50m 3 /d 的 MBR 90 39 500m 3 /d ，并且有100 多處的高樓采用MBR 1997 Wessex Porlock MBR 2 000 m 3 1999 年Dorset Swanage 13 000m 3 /d MBR 14 。1998 年 5 月，清華大學(xué)進(jìn)行的一體式膜 - 生物反應(yīng)器中試系統(tǒng)通過了國家鑒定。2000 年初，清華大學(xué)在北京市海淀鄉(xiāng)醫(yī)院建起了一套實(shí)用的 1998 年 5 月，清華大學(xué)進(jìn)行的一體式膜 - 生物反應(yīng)器中試系統(tǒng)通過了國家鑒定。2000 年初，清華大學(xué)在北京市海淀鄉(xiāng)醫(yī)院建起了一套實(shí)用的 MBR 系統(tǒng)，用以處理

12、醫(yī)院廢水，該工程于 2000 年 6 月建成并投入使用，目前運(yùn)轉(zhuǎn)正常。2000 年 9 月，天津大學(xué)楊造燕教授及其領(lǐng)導(dǎo)的科研小組在天津新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)普辰大廈建成了一個(gè) MBR 示范工程，該系統(tǒng)日處理污水 25 噸，處理后的污水全部用于衛(wèi)生間的沖洗及綠地澆灑，占地面積為 10 0.7kW h 。2、工業(yè)廢水處理90MBR MBR 90 Ohio MBR 系統(tǒng)，處理規(guī)模為151m3/d6.3kgCOD/m3dCOD94%，絕大部分Zenon 的膜組件代替沉淀池，運(yùn)行效果良好。3隨著氮肥與殺蟲劑在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用，飲用水也不同程度受到污染。LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期開發(fā)

13、出同時(shí)具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的 MBR 1995 年該公司在法國的 Douchy 建成了日產(chǎn)飲用水 400m 3 0.1mgNO 2 0.02 L4、糞便污水處理穩(wěn)定，影響了三級(jí)處理效果。 MBR 的出現(xiàn)很好地解決了這一問題，并且使糞便污水不經(jīng)稀釋而直接處理成為可能。日本已開發(fā)出被稱之為 NS 系統(tǒng)的屎尿處理技術(shù)，最核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應(yīng)器組合的系統(tǒng)。 NS 系統(tǒng)于 1985 年在日本琦玉縣越谷市建成，生產(chǎn)規(guī)模為 10kL/d ， 1989 NS 0.4m 2 20000 的聚砜超濾膜。反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度保持在1500018000mg/L19941200

14、MBR4000 多萬人的糞便污水。5、土地填埋場(chǎng) / 堆肥滲濾液處理土地填埋場(chǎng) / 堆肥滲濾液含有高濃度的污染物，其水質(zhì)和水量隨氣候條件與操作運(yùn)行5、土地填埋場(chǎng) / 堆肥滲濾液處理土地填埋場(chǎng) / 堆肥滲濾液含有高濃度的污染物，其水質(zhì)和水量隨氣候條件與操作運(yùn)行MBR 1994 年前就被多家污水處理廠用于該種污水的處理。MBR RO SSEnvirogen MBR 用于土地填埋場(chǎng)滲濾液的處理，并在新40 ( 1500m 3 /d) 2000 年底投入運(yùn)MBR 使用一種自然存在的混合菌來分解滲濾液中的烴和氯代化合物，其處理污50 100 MBR 能50 000g/L COD 為幾百至40 ， 000

15、mg/L ，污染物的去除率達(dá) 90% 以上。國內(nèi)外 MBR 主要應(yīng)用領(lǐng)域及相應(yīng)百分比率:污水類型 所占百分比率(%) 污水類型 所占百分比率(%)工業(yè)污水 27 城市污水 12建筑污水 24 垃圾 927七、MBR 處理工藝發(fā)展前瞻1、MBR 應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域和方向o 積無法擴(kuò)大的水廠。oo 積無法擴(kuò)大的水廠。o 無排水管網(wǎng)系統(tǒng)的小區(qū)，如居民點(diǎn)、旅游度假區(qū)、風(fēng)景區(qū)等。o 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)。o 高濃度、有毒、難降解工業(yè)廢水處理。如造紙、制糖、酒精、皮革、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)處理工藝無法達(dá)標(biāo)的廢水進(jìn)行有效的處理，并實(shí)現(xiàn)回用。o 垃