市政廢水達標排放處理設備MBR膜生物反應器

市政廢水達標排放處理設備MBR膜生物反應器

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。

市政廢水達標排放處理設備MBR膜生物反應器

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。

一體(ti) 式MBR膜生物反應器安裝及技術要求
  （1）以安裝平麵布置圖大小尺寸為(wei) 準，做好混凝土基礎，基礎要求平均承壓5t/m2，地基承載力特征值Fak應大於(yu) 等於(yu) 100KPa，基礎上應設置預埋掛鉤，鋼構件應采用熱鍍鋅防腐，焊接位置應做熱噴鋅防腐，鍍鋅厚度應不小於(yu) 90um且不大於(yu) 120um，基礎必須水平。在混凝土基礎澆注保養(yang) 期結束後才能進行安裝。安裝前根據圖紙和設備情況，檢查基礎平整性的同時，用墨線彈出設備基準線。
  （2）一體(ti) 式MBR膜生物反應器管道安裝連接應該在設備就位時考慮好，罐體(ti) 就位時必須按設備自重，配合吊車噸位大小，安裝位置按總布置圖就位，罐體(ti) 的位置，進水與(yu) 出水方向不能放錯，互相間距必須正確。
  （3）罐體(ti) 安裝就位後，用扁鐵紮帶與(yu) 基礎底板上麵的預埋掛鉤連接固定，紮帶與(yu) 設備接觸位置應用橡膠條襯墊，保證不使設備流動上浮。當地下水位比較高的時候，必須在設備中注入汙水（無汙水時，用其他水源或自來水代替），充滿度必須達到70%以上，以防設備上浮。
  （4）罐體(ti) 就為(wei) 固定完畢，安裝人孔引上體(ti) ，引上體(ti) 與(yu) 罐體(ti) 連接處要密封完好，保證不滲水，檢查沒有問題之後，即可用土填入設備四周與(yu) 間隙並夯實。*次填土先回填至罐體(ti) 頂部，四周分層均勻回填，采用細沙回填，且回填土中不得含有雜質，回填壓實係數為(wei) 0.90。