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常见问答

MBR超滤膜的工艺特点及mbr多种组合工艺介绍!
发布时间:2019-11-11 15:12浏览次数:

MBR超滤膜的工艺特点及mbr多种组合工艺介绍!


MBR超滤膜的工艺特点

与许多传统的生物水处理工艺比较,mbr超滤膜具有以下五条主要特点:

一、出水水质优质安稳

因为mbr超滤膜的髙效别离作用,别离作用远好于传统沉淀池,处理出水极端明澈,悬浮物和浊度接近于零,细菌真菌大幅去除,出水水质优于建设部颁布的日子杂用水水质标准,直接作为非饮用市政杂用水进行回用。一起,膜别离也使微生物被彻底被馘流在生物反响器内,使得体系內能够保持较高的微生物浓度,不光进步了反响设备对污染物的全体去除功率,确保了杰出的出水水质,一起反响器对进水负荷(水质及水量)的各种改变具有很好的适应性,耐冲击负荷,能够安稳取得优质的出水水质。

mbr超滤膜

二、剩下污泥产值少

工艺能够在高容积负荷、低污泥负荷下运转,剩下污泥产值低(理论上能够完成零污泥排放),降低了污泥处理费用。

三、占地上积小,不受设置场合约束

生物反响器内能保持高浓度的微生物量,处理设备容积负荷高,占地上积大大节约;该工艺流程简略、结构紧凑、占地上积省,不受设置场所约束,适合于任何场合,可做成地上式、半地下式和地下式。

四、可去除氨氮及难降解有机物

因为微生物被彻底截流在生物反响器內,然后有利于増殖緩慢的微生物如硝化细菌的截留成长,体系硝化功率得以提髙。一起,可增加一些难降解的有机物在体系中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解功率的进步。

五、操作办理便利,易于完成自动操控

工艺完成了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的彻底别离,运转操控愈加灵敏安稳,是污水处理中简单完成配备化的新技术,可完成微机自动操控,然后使操理更为便利。
 

MBR超滤膜的组合工艺介绍!

膜生物反应器( Membrance Bioreactor Reactor,简称MBR)是一种由膜分离与生物处理技术组合而成的废水生物处理新工艺。

膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类,有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) ;按膜的结构型式分类,有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。

MBR工艺在国内的研究现状

80年代以来,膜生物反应器愈来愈受到重视,成为研究的热点之一。目前该技术己应用于美国、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台式工艺、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。

MBR工艺的特点

与传统的生化水处理技术相比,MBR具有以下主要特点:

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。

MBR工艺的组成

通常提到的膜 - 生物反应器实际上是三类反应器的总称:

1.曝气膜 - 生物反应器 (Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ;

2.萃取膜 - 生物反应器( Extractive Membrane Bioreactor, EMBR );

3.固液分离型膜 - 生物反应器( Solid/Liquid Separation MembraneBioreactor, SLSMBR, 简称 MBR )。

曝气膜

曝气膜--生物反应器(AMBR)采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜),以板式或中空纤维式组件,在保持气体分压低于泡点( Bubble Point)情况下,可实现向生物反应器的无泡曝气。

该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率,有利于曝气工艺的控制,不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。

萃取膜

萃取膜--生物反应器,又称为EMBR(Extractive Membrane Bioreactor)。因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在,某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理;当废水中含挥发性有毒物质时,若采用传统的好氧生物处理过程,污染物容易随曝气气流挥发,发生气提现象,不仅处理效果很不稳定,还会造成大气污染。

为了解决这些技术难题,英国学者Livingston研究开发了EMB。废水与活性污泥被膜隔开来,废水在膜内流动,而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动,废水与微生物不直接接触,有机污染物可以通过选择性透过膜被另一侧的微生物降解。

由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立,各单元水流相互影响不大,生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响,使水处理效果稳定。系统的运行条件如HRT和SRT可分别控制在最优的范围,维持最大的污染物降解速率。

固液分离型膜

固液分离型膜--生物反应器是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜--生物反应器,是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。其通过膜组件将固体有机物回流至反应器中,再将处理过的有机水排出。膜分离生物反应器的类型可以根据膜组件与生物反应器位置进行分类有一体式膜生物反应器、分置式膜生物反应器、复合式膜生物反应器。

在传统的废水生物处理技术中,二次沉淀池中的泥水分离靠重力作用完成的,其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况,改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件,这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求,曝气池的污泥不能维持较高浓度,一般在 1.5~3.5g/L左右,从而限制了生化反应速率。水力停留时间(HRT)与污泥龄(SRT)相互依赖,提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥,其处置费用占污水处理厂运行费用的25% ~40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象,出水中含有悬浮固体,出水水质恶化。

针对上述问题,MBR将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合,大大提高了固液分离效率;并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现,提高了生化反应速率;同时,通过降低F/M比减少剩余污泥产生量(甚至为0),从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。

MBR工艺的类型

根据膜组件和生物反应器的组合方式,可将膜--生物反应器分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。(以下讨论的均为固液分离型膜--生物反应器)

分置式

把膜组件和生物反应器分开设置。

生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端,在压力作用下混合液中的液体透过膜,成为系统处理水;固形物、大分子物质等则被膜截留,随浓缩液回流到生物反应器内。

一体式

把膜组件置于生物反应器内部。进水进入膜--生物反应器,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除,再在外压作用下由膜过滤出水。

这种形式的膜--生物反应器由于省去了混合液循环系统,并且靠抽吸出水,能耗相对较低;占地较分置式更为紧凑,近年来在水处理领域受到了特别关注。但是一般膜通量相对较低,容易发生膜污染,膜污染后不容易清洗和更换。

复合式

形式上也属于一体式膜--生物反应器,所不同的是在生物反应器内加装填料,从而形成复合式膜--生物反应器,改变了反应器的某些性状。

MBR工艺的组合

为了使废水达到更好的净化效果,常常将A2O工艺和MBR工艺组合成新的系统。

A2O-MBR工艺

焦化废水是炼焦、高温干馏、煤气净化和回收等过程中产生的,含有挥发酚、多环芳烃、氧、硫、氮杂环化合物等特点,以及高COD值、高酚值和高含量的氨氮。

虽然A2O工艺处理焦化废水是最有效且应用广泛的方法之一。然而,这一过程的出水很难达到国家污水综合排放标准。A2O-MBR组合工艺的出现,利用膜过程的优势来进一步改善出水水质。

A2OA-MBR工艺

A2O/A-MBR工艺常用于脱氮除磷,该工艺是在A2O工艺的基础上再设一级缺氧池,废水经过碳膜完成生物脱氮除磷后,再利用第二缺氧池进行内源反硝化,进一步去除TN,之后,再利用膜池的好氧曝气作用保障出水。

AO-MBR工艺

在AO-MBR系统中,被隔除了悬浮物和杂物的废水流入调节池,均衡水质水量,然后进入沉淀池进行固液分离。上流清夜流入MBR处理池,MBR处理池设计为AO系统:在前段,进段的会流水充分混合进行生物反硝化脱氮,在后段进行生物降解和硝化,同时加碱,处理后的废水直接排放。

3A-MBR工艺

3A-MBR工艺是将膜生物反应器技术与传统的厌氧、缺氧、好氧工艺结合的新工艺,常常用在脱氮除磷废水的净化,突出特点与生物除磷脱氮过程相互促进,使整个系统除磷脱氮和去除有机物的效率达到最大化效果。

技术特点

充分提高膜反应池高浓度活性污泥,促进形成优势硝化菌群落,提高硝化效率,使氨氮去除彻底; 通过自动控制,优化膜生物反应器排泥时间,合理控制泥龄,提高系统内生长缓慢硝化菌、反硝化菌和其他专性生化菌的浓度,提高有机物和除磷脱氮的效果; 实现好氧排泥,避免磷的二次释放,提高磷去除率。

A(2A)O-MBR工艺

A(2A)O-MBR工艺采用的工艺流程依次为厌氧、第一段缺氧、第二段缺氧、好氧和膜池。气特点是在A2O-MBR工艺中设置两段缺氧区,通过控制进水和回流点调节两段缺氧区的功能。

进水方式采用厌氧区和第一缺氧区两点进水。回流方式采用三级两点回流,第一级是膜池混合液回流到好氧去前端;第二级是好氧区混合液分别回流到第一缺氧区和第二缺氧区;第三极是第一缺氧区的混合液混流到厌氧区。

SBR-MBR工艺

SBR-MBR工艺是将SBR和MBR相结合形成的一种工艺,具有两者的优点。SBR是一种改良型的活性污泥处理工艺,利用膜组件的截留过滤作用,反应中的微生物可以最大限度的繁殖,利于硝化细菌的生长,污泥的生物活性高、吸附和降解有机物能力强。

SBR-MBR工艺有进水、厌氧、好氧、沉淀五个系统,SBR和MBR的工作方式为生物脱磷除氮提供条件,还可以根据处理不同废水的需要进行控制,利用膜分离排水,提高废水的净化效率,还节省了时间。

 

应用领域
 

膜 - 生物反应器已应用于以下领域:
 

一、城市污水处理及建筑中水回用

1967年第一个采用 MBR 工艺的废水处理厂由美国的 Dorr-Oliver 公司建成,这个处理厂处理 14m 3 /d 废水。 1977年,一套污水回用系统在日本的一幢高层建筑中得到实际应用。 1980 年,日本建成了两座处理能力分别为 10m 3 /d 和 50m 3 /d的 MBR 处理厂。 90 年代初期,日本就有 39 座这样的厂在运行,最大处理能力可达 500m 3 /d ,并且有 100 多处的高楼采用MBR 将污水处理后回用于中水道。 1997 年,英国 Wessex 公司在英国 Porlock 建立了当时世界上最大的 MBR系统,日处理量达 2 , 000 m 3 , 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了 13 , 000m 3 /d 的MBR 工厂 [14] 。

1998 年 5 月,清华大学进行的一体式膜 - 生物反应器中试系统通过了国家鉴定。 2000年初,清华大学在北京市海淀乡医院建起了一套实用的 MBR 系统,用以处理医院废水,该工程于 2000 年 6 月建成并投入使用,目前运转正常。2000 年 9 月,天津大学杨造燕教授及其领导的科研小组在天津新技术产业园区普辰大厦建成了一个 MBR 示范工程,该系统日处理污水 25吨,处理后的污水全部用于卫生间的冲洗及绿地浇洒,占地面积为 10 平方米,处理每吨污水的能耗为 0.7kW · h 。
 

二、工业废水处理

90年代以来, MBR 的处理对象不断拓宽,除中水回用、粪便污水处理以外, MBR在工业废水处理中的应用也得到了广泛关注,如处理食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料废水、石油化工废水,均获得了良好的处理效果。 90 年代初,美国在 Ohio 建造了一套用于处理某汽车制造厂的工业废水的 MBR 系统,处理规模为 151m 3 /d,该系统的有机负荷达 6.3kgCOD/m 3 · d , COD 去除率为 94%,绝大部分的油与油脂被降解。在荷兰,一脂肪提取加工厂采用传统的氧化沟污水处理技术处理其生产废水,由于生产规模的扩大,结果导致污泥膨胀,污泥难以分离,最后采用 Zenon 的膜组件代替沉淀池,运行效果良好。
 

三、 微污染饮用水净化

随着氮肥与杀虫剂在农业中的广泛应用,饮用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期开发出同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂、去除浊度功能的 MBR工艺, 1995 年该公司在法国的 Douchy 建成了日产饮用水 400m 3 的工厂。出水中氮浓度低于 0.1mgNO 2 /L,杀虫剂浓度低于 0.02 μ g/L 。
 

四、粪便污水处理

粪便污水中有机物含量很高,传统的反硝化处理方法要求有很高污泥浓度,固液分离不稳定,影响了三级处理效果。 MBR 的出现很好地解决了这一问题,并且使粪便污水不经稀释而直接处理成为可能。

日本已开发出被称之为 NS 系统的屎尿处理技术,最核心部分是平板膜装置与好氧高浓度活性污泥生物反应器组合的系统。 NS 系统于 1985年在日本琦玉县越谷市建成,生产规模为 10kL/d , 1989 年又先后在长崎县、熊本县建成新的屎尿处理设施。 NS 系统中的平板膜每组约0.4m 2 共几十组并列安装,做成能自动打开的框架装置,并能自动冲洗。膜材料为截流分子量 20000 的聚砜超滤膜。反应器内污泥浓度保持在15000~18000mg/L 范围内。到 1994 年,日本已有 1200 多套 MBR 系统用于处理 4000 多万人的粪便污水。
 

五、土地填埋场 / 堆肥渗滤液处理

土地填埋场 / 堆肥渗滤液含有高浓度的污染物,其水质和水量随气候条件与操作运行条件的变化而变化。 MBR 技术在 1994年前就被多家污水处理厂用于该种污水的处理。通过 MBR 与 RO 技术的结合,不仅能去除 SS、有机物和氮,而且能有效去除盐类与重金属。最近美国 Envirogen 公司开发出一种 MBR用于土地填埋场渗滤液的处理,并在新泽西建成一个日处理能力为 40 万加仑 ( 约 1500m 3 /d) 的装置,在 2000年底投入运行。该种 MBR 使用一种自然存在的混合菌来分解渗滤液中的烃和氯代化合物,其处理污染物的浓度为常规废水处理装置的 50 ~ 100倍。能达到这一处理效果的原因是, MBR 能够保留高效细菌并使细菌浓度达到 50 , 000mg/L 。在现场中试中,进液 COD 为几百至40 , 000 ,污染物的去除率达 90% 以上。

以上就是关于mbr超滤膜的相关常识了,你都学会了吗?希望能帮到你~还要继续注重我们哦~

 
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