MBR膜生物反應器 一體化中水處理設備

MBR膜生物反應器 一體(ti) 化中水處理設備

一、簡介
在汙水處理水資源再利用領域，MBR又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor），是一種由膜分離單元與(yu) 生物處理單元相結合的新型水處理技術。按照膜的結構可分為(wei) 平板膜、管狀膜和中空纖維膜等，按膜孔徑可劃分為(wei) 超濾膜、微濾膜、納濾膜、反滲透膜等。
二、工藝組成
膜--生物反應器主要由膜分離組件及生物反應器兩(liang) 部分組成。通常提到的膜--生物反應器實際上是三類反應器的總稱：
① 曝氣膜--生物反應器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ；
② 萃取膜--生物反應器（ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR）；
③ 固液分離型膜--生物反應器（Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR）。
曝氣膜
曝氣膜--生物反應器（AMBR）早見於(yu) Cote.P 等1988年報道，采用透氣性致密膜（如矽橡膠膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纖維式組件，在保持氣體(ti) 分壓低於(yu) 泡點（ Bubble Point）情況下，可實現向生物反應器的無泡曝氣。該工藝的特點是提高了接觸時間和傳(chuan) 氧效率，有利於(yu) 曝氣工藝的控製，不受傳(chuan) 統曝氣中氣泡大小和停留時間的因素的影響。
萃取膜
萃取膜--生物反應器，又稱為(wei) EMBR（Extractive Membrane Bioreactor）。因為(wei) 高酸堿度或對生物有毒物質的存在，某些工業(ye) 廢水不宜采用與(yu) 微生物直接接觸的方法處理；當廢水中含揮發性有毒物質時，若采用傳(chuan) 統的好氧生物處理過程，汙染物容易隨曝氣氣流揮發，發生氣提現象，不僅(jin) 處理效果很不穩定，還會(hui) 造成大氣汙染。

MBR膜生物反應器 一體(ti) 化中水處理設備
為(wei) 了解決(jue) 這些技術難題，英國學者Livingston研究開發了EMBR。廢水與(yu) 活性汙泥被膜隔開來，廢水在膜內(nei) 流動，而含某種專(zhuan) 性細菌的活性汙泥在膜外流動，廢水與(yu) 微生物不直接接觸，有機汙染物可以通過選擇性透過膜被另一側(ce) 的微生物降解。由於(yu) 萃取膜兩(liang) 側(ce) 的生物反應器單元和廢水循環單元是各自獨立，各單元水流相互影響不大，生物反應器中營養(yang) 物質和微生物生存條件不受廢水水質的影響，使水處理效果穩定。係統的運行條件如HRT和SRT可分別控製在*的範圍，維持大的汙染物降解速率。

固液分離型膜
固液分離型膜--生物反應器是在水處理領域中研究得為(wei) 廣泛深入的一類膜--生物反應器，是一種用膜分離過程取代傳(chuan) 統活性汙泥法中二次沉澱池的水處理技術。
在傳(chuan) 統的廢水生物處理技術中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴於(yu) 活性汙泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而汙泥的沉降性取決(jue) 於(yu) 曝氣池的運行狀況，改善汙泥沉降性必須嚴(yan) 格控製曝氣池的操作條件，這限製了該方法的適用範圍。由於(yu) 二沉池固液分離的要求，曝氣池的汙泥不能維持較高濃度，一般在 1.5~3.5g/L左右，從(cong) 而限製了生化反應速率。水力停留時間（HRT）與(yu) 汙泥齡（SRT）相互依賴，提高容積負荷與(yu) 降低汙泥負荷往往形成矛盾。係統在運行過程中還產(chan) 生了大量的剩餘(yu) 汙泥，其處置費用占汙水處理廠運行費用的25% ～40% 。傳(chuan) 統活性汙泥處理係統還容易出現汙泥膨脹現象，出水中含有懸浮固體(ti) ，出水水質惡化。
針對上述問題，MBR將分離工程中的膜分離技術與(yu) 傳(chuan) 統廢水生物處理技術有機結合，大大提高了固液分離效率；並且由於(yu) 曝氣池中活性汙泥濃度的增大和汙泥中*菌（特別是優(you) 勢菌群）的出現，提高了生化反應速率；同時，通過降低F/M比減少剩餘(yu) 汙泥產(chan) 生量（甚至為(wei) 0），從(cong) 而基本解決(jue) 了傳(chuan) 統活性汙泥法存在的許多突出問題。

三、工藝類型
根據膜組件和生物反應器的組合方式，可將膜--生物反應器分為(wei) 分置式、一體(ti) 式以及複合式三種基本類型。（以下討論的均為(wei) 固液分離型膜--生物反應器） 
分置式
把膜組件和生物反應器分開設置。生物反應器中的混合液經循環泵增壓後打至膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體(ti) 透過膜，成為(wei) 係統處理水；固形物、大分子物質等則被膜截留，隨濃縮液回流到生物反應器內(nei) 。
分置式膜--生物反應器的特點是運行穩定可靠，易於(yu) 膜的清洗、更換及增設；而且膜通量普遍較大。但一般條件下為(wei) 減少汙染物在膜表麵的沉積，延長膜的清洗周期，需要用循環泵提供較高的膜麵錯流流速，水流循環量大、動力費用高（Yamamoto,1989），並且泵的高速旋轉產(chan) 生的剪切力會(hui) 使某些微生物菌體(ti) 產(chan) 生失活現象（Brockmann and Seyfried,1997）。
一體(ti) 式
把膜組件置於(yu) 生物反應器內(nei) 部。進水進入膜--生物反應器，其中的大部分汙染物被混合液中的活性汙泥去除，再在外壓作用下由膜過濾出水。
這種形式的膜--生物反應器由於(yu) 省去了混合液循環係統，並且靠抽吸出水，能耗相對較低；占地較分置式更為(wei) 緊湊，在水處理領域受到了特別關(guan) 注。但是一般膜通量相對較低，容易發生膜汙染，膜汙染後不容易清洗和更換。
複合式
形式上也屬於(yu) 一體(ti) 式膜--生物反應器，所不同的是在生物反應器內(nei) 加裝填料，從(cong) 而形成複合式膜--生物反應器，改變了反應器的某些性狀。
四、工藝特點
與(yu) 許多傳(chuan) 統的生物水處理工藝相比，MBR 具有以下主要優(you) 點：
出水水質優(you) 質穩定
由於(yu) 膜的高效分離作用，分離效果遠好於(yu) 傳(chuan) 統沉澱池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近於(yu) 零，細菌和病毒被大幅去除，出水水質優(you) 於(yu) 建設部頒發的生活雜用水水質標準（CJ25.1-89），可以直接作為(wei) 非飲用市政雜用水進行回用。
同時，膜分離也使微生物被*被截流在生物反應器內(nei) ，使得係統內(nei) 能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應裝置對汙染物的整體(ti) 去除效率，保證了良好的出水水質，同時反應器對進水負荷（水質及水量）的各種變化具有很好的適應性，耐衝(chong) 擊負荷，能夠穩定獲得優(you) 質的出水水質。
剩餘(yu) 汙泥產(chan) 量少
該工藝可以在高容積負荷、低汙泥負荷下運行，剩餘(yu) 汙泥產(chan) 量低（理論上可以實現零汙泥排放），降低了汙泥處理費用。
占地麵積小，不受設置場合限製
生物反應器內(nei) 能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負荷高，占地麵積大大節省；該工藝流程簡單、結構緊湊、占地麵積省，不受設置場所限製，適合於(yu) 任何場合，可做成地麵式、半地下式和地下式。
可去除氨氮及難降解有機物
由於(yu) 微生物被*截流在生物反應器內(nei) ，從(cong) 而有利於(yu) 增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長，係統硝化效率得以提高。同時，可增長一些難降解的有機物在係統中的水力停留時間，有利於(yu) 難降解有機物降解效率的提高。
操作管理方便，易於(yu) 實現自動控製
該工藝實現了水力停留時間（HRT）與(yu) 汙泥停留時間（SRT）的*分離，運行控製更加靈活穩定，是汙水處理中容易實現裝備化的新技術，可實現微機自動控製，從(cong) 而使操作管理更為(wei) 方便。
易於(yu) 從(cong) 傳(chuan) 統工藝進行改造
該工藝可以作為(wei) 傳(chuan) 統汙水處理工藝的深度處理單元，在城市二級汙水處理廠出水深度處理（從(cong) 而實現城市汙水的大量回用）等領域有著廣闊的應用前景。
五、技術參數
注：設備規格型號和處理量根據客戶實際需求進行設計加工。