MBR膜污水處理設備方案
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MBR膜污水處理設備方案
分置式膜生物反應器
分置式膜生物反應器是指膜組件與生物反應器分開設置,相對獨立,膜組件與生物反應器通過泵與管路相連接·該工藝膜組件和生物反應器各自分開,獨立運行,因而相互干擾較小,易于調節控制,而且,膜組件置于生物反應器之外,更易于清洗更換·但其動力消耗較大,加壓泵提供較高的壓力,造成膜表面高速錯流,延緩膜污染,這是其動力費用大的原因,每噸出水的能耗為2～10kWh,約是傳統活性污泥法能耗的10～20倍,因此能耗較低的一體式膜生物反應器的研究逐漸得到了人們的重視。
一體式膜生物反應器
一體式膜生物反應器起源于日本,主要用于處理生活污水,近年來,歐洲一些國家也熱衷于它的研究和應用·一體式膜生物反應器是將膜組件直接安置在生物反應器內部,有時又稱為淹沒式膜生物反應器(SMBR),依靠重力或水泵抽吸產生的負壓或真空泵作為出水動力·一體式膜生物反應器工藝流程如圖2所示·該工藝由于膜組件置于生物反應器之中,減少了處理系統的占地面積,而且該工藝用抽吸泵或真空泵抽吸出水,動力消耗費用遠遠低于分置式膜生物反應器,每噸出水的動力消耗約是分置式的1/10·如果采用重力出水,則可*節省這部分費用·但由于膜組件浸沒在生物反應器的混合液中,污染較快,而且清洗起來較為麻煩,需要將膜組件從反應器中取出。
復合式膜生物反應器
復合式膜生物反應器也是將膜組件置于生物反應器之中,通過重力或負壓出水,但生物反應器的型式不同·復合式MBR,是在生物反應器中安裝填料,形成復合式處理系統,在復合式膜生物反應器中安裝填料的目的有兩個:一是提高處理系統的抗沖擊負荷,保證系統的處理效果;二是降低反應器中懸浮性活性污泥濃度,減小膜污染的程度,保證較高的膜通量·復合式膜生物反應器中,由于填料上附著生長著大量微生物,能夠保證系統具有較高的處理效果并有抵抗沖擊負荷的能力,同時又不會使反應器內懸浮污泥濃度過高,影響膜通量。
活性污泥法將生物反應器與二沉池結合起來,是較常用的廢水處理方法。常規活性污泥法的成功與否取決于依靠重力進行分離的二沉池的運行效果,但在實際應用中,污泥的沉降性不易控制,處理效果不穩定。膜生物反應器技術(MBR:membranebioreactor)將活性污泥法水處理技術和膜分離技術結合起來,可以避免CASP中污泥沉降性難以控制的問題并且可以替代二沉池。初的應用于活性污泥法水處理的膜為超濾膜。由于膜能夠將生物反應器中的泥水*分離,可以根據廢水特征和其它設計參數將污泥濃度增高至任何適當的濃度。高的活性污泥濃度可以保證在各種進水條件下均能取得較好的出水水質,并且可以減小水處理廠占地空間。MBR使用的膜有著較小的孔徑(對微濾膜來講通常為0.1μm),這意味著出水中的懸浮固體很少,微生物量也比常規活性污泥法出水中的含量低很多。
*代膜生物反應器使用管狀膜,膜分離裝置置于生物反應器之外并用泵進行水循環,稱之為循環式(分置式)MBR。反應之后的泥水混合物經泵送入膜組件,透過液作為處理出水,濃縮液再返回反應器進一步降解。循環流導致了較高的能耗,典型值為3kWhm-3出水。膜組件能耗的高低還取決于膜組件的構造。液體在膜組件中的高速剪切流和循環泵的剪切力可以破壞微生物并直接導致生物反應器中的微生物失去活性。浸沒式(一體式)MBR首先在日本被開發并大量安裝使用。它可以克服循環式MBR的缺點。在浸沒式MBR中,膜組件直接浸沒在泥水混合物中,透過液在抽吸泵的作用下流出膜組件。膜組件的下方有曝氣裝置,將空氣壓縮機送來的空氣形成上浮的微氣泡;在曝氣的同時,紊動的液流在膜表面產生剪切力,有利于去除膜表面的污染物。浸沒式MBR能耗的典型值為0.8kWhm-3出水。當前浸沒式MBR技術發展迅速,主要是因為此種構造的膜生物反應器具有較低的制造、維護和運行費用。使用的膜組件可以是垂直或水平放置的中空纖維,或者是垂直安放的平板膜。
MBR工藝有哪些特點？
與傳統的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：
1、高效地進行固液分離,其分離效果遠好于傳統的沉淀池,出水水質良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實現了污水資源化。
2、膜的高效截留作用,使微生物*截留在生物反應器內,實現反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的*分離,運行控制靈活穩定。
3、由于MBR將傳統污水處理的曝氣池與二沉池合二為一,并取代了三級處理的全部工藝設施,因此可大幅減少占地面積,節省土建投資。
4、利于硝化細菌的截留和繁殖,系統硝化效率高。通過運行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。
5、由于泥齡可以非常長,從而大大提高難降解有機物的降解效率。
6、反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡下運行,剩余污泥產量極低,由于泥齡可無限長,理論上可實現零污泥排放。系統實現PLC控制,操作管理方便。
