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至尊木虫 (职业作家)

[资源] 膜生物反应器MBR工艺技术解读

MBR产品用途迸出水水质比较:
设计进水水质:BOD5<30Omg/l CODcr<50Omg/l
SS<30Omg/l T--N<4-5mg/l
出水水质:BOD5<5mg/l NH4+-N<1.Omg/l
CODcr〈2Omg/l 浊度<1NTU
SS=Omg/l 细菌总数<20个/ml
T-N<0.5mg/l 大肠杆菌数未检出
膜生物反应器是由膜分离和生物处理结合而成的一种新型、高效污水处理技术。工业含氮废水其脱氮机理包括硝化作用和反硝化作用两个基本过程。硝化作用是指由氨氮转化为硝态氮的过程,该过程主要依靠亚硝化细菌和硝化细菌两类好氧自养菌来完成。[1]
mbr膜技术首先通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物,然后采用膜组件强制截留生物反应器中的活性污泥以及绝大多数的悬浮物,实现净化后水和活性污泥固液分离,由此强化了生化反应,提高了污水处理效果和出水水质。
MBR处理工艺对氮肥行业废水中COD处理效果明显,其生化菌种养生驯化阶段较短,从第3天即显现稳定的效果;稳定处理阶段、正常运行阶段均能保持较高的COD去除率,去除率基本在90%以上;出口COD平均控制在30mg/L以下。
编辑本段MBR处理工艺特点1)处理效率高,出水可直接回用。由于中空纤维膜对生化反应器的混合液具有高效的分离作用,可彻底将污泥与出水进行分离,故可使出水的SS及浊度接近于零。同时由于活性污泥的损失几乎为零,使得生化反应器中的活性污泥浓度可比传统工艺高出2~6倍左右,大大提高了脱氮能力。
2)系统运行稳定、流程简单、设备少、占地面积小。由于MBR技术的活性污泥浓度高,因此装置的容积负荷大;对进水波动的抗冲击性能好,运行稳定。此工艺除了可大大缩小生化反应器—曝气池的体积,使设备和构筑物小型化以外,甚至可以省去初沉池,也不需要二沉池,就使得系统占地面积减少。
3)污泥龄长,剩余污泥量少。当污泥浓度高,而进水负荷低的情况下,系统中营养与微生物比率(F/M)低,污泥龄变长。当F/M维持某个低值时,活性污泥的增长接近为零,这就降低了对剩余污泥的处理费用。
4)操作管理方便,易于实现自动控制。由于膜分离可使活性污泥完全截留在生物反应器中,使得生物反应器中的水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)是完全分开的,故可灵活、稳定地加以控制;同时,非常易于实现自动控制,提高了污水处理的自动化水平。
编辑本段MBR工艺特点MBR的研究始于2O世纪6O年代的美国，当时由于受膜生产技术所限，膜的使用寿命短、水通透量小，使其在投入实际应用中遇到障碍。7O年代以后，日本根据本国国土狭小、地价高的特点对MBR在废水处理中的应用进行了大力开发和研究，使MBR开始走向实际应用。MBR工艺8O年代后在日本等国得到了广泛应用目。日本某公司对MBR工艺的污水处理效果进行了全面研究，表明活性污泥一平板膜组合工艺不仅可以高效去除有机物，且出水中不含细菌，可直接作为中水回用H。目前，日本已经有100处高楼的中水回用系统采用MBR处理工艺。如日本第36137森楼和都饭店、北千住终点站大楼、东京都港区厅宿舍等，都采用膜好氧生物反应器，由好氧性的高浓度活性污泥法和超滤膜组件组合而成的水处理系统，所采用的超滤膜孔径为1 0 m切割分子量为20000的聚丙烯腈平板膜组件，处理效果良好。进入9O年代后，MBR工艺已经被广泛接受。目前，这技术已在欧洲、北美及亚洲一些国家得到较快的发展，并已在水处理的许多领域广泛应用。
MBR在我国的研究始于1993年。天津大学杨造燕教授及其领导的科研小组历经10年时间研制了中空纤维膜,该技术被称为"21世纪的水处理技术",该项目曾被列为国家八·五、九·五重点科技攻关项目并被国家列为"中国21世纪议程实施能力及可持续发展实用新技术",此项技术在国内处于领先水平,部分指标达到国际领先水平。MB
编辑本段MBR工艺的优点MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点:
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
编辑本段MBR的主要特点膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。80年代以来，该技术愈来愈受到重视，成为研究的热点之一。目前膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家，规模从6m3/d至 13000m3/d不等。
编辑本段国内对MBR的研究内容我国对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。
在我国，MBR同时应用于生活污水与工业废水处理的研究。这些研究结果都表明：MBR对各种高浓度有机废水与难降解废水的COD，NH3-N.SS，浊度等都达到良好的去除效果。
我国人均水资源拥有量仅为2250m3/人.年，不足世界平均水平的1/4。在我国600多个城市中，有300余座城市缺水，真中严重缺水城市有100余个，年缺水量近60亿m3，每年因缺水造成经济损失约2000亿元人民币。华北地区人均水资源占有量只有250—480m3/人.年，低于全国人均水平的1/5，这一地区的所有城市几乎都面临缺水问题。因此污水回用是缓解华北平原水危机的重要措施之一。膜生物反应器技术以其优质的出水水质被认为是具有较好经济、社会和环境效益的节水技术而倍受关注。尽管还存在较高的运行费用问题，但随着膜制造技术的进步，膜质量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投资也会随之降低。如聚乙烯中空纤维膜，新型陶瓷膜的开发等已使其成本比以往有很大降低。另一方面，各种新型膜生物反应器的开发也使真运行费用大大降低，如在低压下运行的重力淹没式MBR、厌氧MBR等与传统的好氧加压膜生物反应器相比，其运行费用大幅度下降。因此，从长远的观点来看，膜生物反应器在水处理中应用范围必将越来越广。在水环境标准日益严格的今天，MBR已显示出其巨大的发展潜力，将是新世纪替代传统废水处理技术的有力竞争者。[ 来自科研家族环境科学与工程 ]

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