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MBR一体化生活污水处理技术介绍

发布时间:2019-01-15

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MBR一体化生活污水处理技术介绍


MBR一体化生活污水处理技术介绍
一、 膜技术在水处理中的应用发展简述
膜处理技术是基于膜分离材料的水处理新技术。膜分离技术的工程应用开始于20世纪60年代的海水淡化。以后,随着各种新型膜的不断问世,膜技术也逐步扩展到城市生活饮用水净化和城市污水处理以及医药、食品、生物工程等领域。在全球水资源紧缺、受污染日益严重的,膜技术作为一种新型的再生水回用技术,得到越来越的应用。
膜技术在城市污水处理中应用是利用超滤膜取代传统的二沉池,取得了极好的效果。但当时膜技术处于发展初期,膜价格昂贵,寿命短,能耗高,未能得到推广应用。
20世纪80年代,随着膜技术的发展和完善,膜生物反应器(MBR)开始引入城市污水及垃圾填埋渗滤液的处理。这种集成式组合新工艺把生物反应器的生物降解作用和膜的分离技术溶于一体,具有出水水质好且稳定、处理负荷高、装置占地面积小、产泥量小、操作管理简单等特点。
膜技术在90年代后期发展迅速,特别是进入21世纪后,随着膜材料生产的规模化、膜组件及其处理产品的2022世界杯押注(中国)有限公司化和集成化,膜2022世界杯押注(中国)有限公司生产技术的普及化和价格大众化,膜技术的发展已经从实验室潜在技术迅速发展成为工程实用技术。已经在许多大型工程应用中应用,并且可以与传统技术相竞争。
二、膜生物反应器(MBR)的优点
膜生物反应器(Membrane-Bioreactor,简称MBR)是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型污水处理与深度处理回用工艺。具有如下特点:
1、MBR工艺采用膜分离技术实现泥水分离,使生化系统可具有较高的污泥浓度,使污水处理较高的处理能力和抗冲击负荷能力强,运行稳定;
2、工艺流程简单,结构紧凑,占地少,适用于任何场合;由于污泥浓度的增加,可在不增加占地面积或增加处理构筑物的情况下提高处理和稳定能力,特别适用于常规处理工艺设施的改造,使之具有更大的处理能力和更优异的出水水质;
3、产水率高,处理后出水可全部回用;
4、处理效率高,出水水质优良稳定,处理出水SS极低,非常清澈,感观好。可直接作为生活杂用水回用;
5、MBR工艺的污泥泥龄可达30天左右,可以使生化池中的硝化菌含量远远高于常规工艺。同时,由于采用膜过滤的泥水分离方式,使在常规工艺中不易沉淀的硝化菌全部被截留在生化处理池中。由于这两个原因,使MBR工艺具有很好的硝化和反硝化能力,使其具有很高的氨氮和总氮的去除率,氨氮的去除率可达95%以上。
6、运行灵活,对水质水量的变化适应性很强。尤其对于一些新建社区或季节性的度假场所,即使进水量远低于设计水量,通过PLC编程调节运行周期,使运行不受影响;
7、易于完全实现自动化,无需专人负责运行维护;
8、剩余污泥产量低,为常规工艺的20%。
三、MBR的应用范围
1、在好氧工艺方面
在生活污水方面,主要涉及城市污水、楼宇污水、公厕污水、污水厂升级改造以及其他有回用要求的污水处理场合。有关MBR对生活污水的处理特性一直是研究的重点,其工艺形式多采用好氧MBR。在欧美日等国,其研究的目的在于一方面改造污水处理厂,使其达到深度处理的要求;另一方面,用于废水处理使其达到回用的目的。目前在北美,MBR处理生活污水的应用主要是流量在10~200 m3/d的小型处理装置。
MBR作为一种强化的生物处理工艺,在工业废水的处理中主要包括制药废水、化工废水、食品污水等高浓度、难降解有机废水的处理。目前好氧MBR工艺已经成功应用于下列行业的工业污水处理:包括医药、纺织、化妆品、食品、造纸与纸浆、饮料、炼油工业与化工厂,在欧洲垃圾填埋场渗滤液的好氧MBR处理厂也正在兴建。
2、 在厌氧工艺方面
厌氧生物法以其能耗低、可回收利用沼气能源、负荷高、产泥少等诸多优点成为了处理高浓度有机废水方法。但由于厌氧微生物的生长速率比好氧微生物的生长速率小得多,污泥流失对厌氧生物法造成的不利影响远大于对好氧生物法的影响,因此如何减少污泥流失就成为了厌氧生物法所必须面临的一个重要问题,同时也是新型厌氧生物反应器开发的一个主要出发点。
将膜分离与厌氧生物处理相结合组成的厌氧膜生物法,一方面可以完全避免厌氧污泥的流失,使反应器内有充足的厌氧微生物,保证处理效果的稳定性;另一方面膜自身良好的截留作用还可以进一步改善厌氧出水的水质,提高处理效果。除此之外,膜分离作用还体现在对厌氧反应器的构造和处理效果有特殊的强化作用。而对于两相厌氧MBR,膜分离作用可以使产酸反应器中的产酸细菌浓度增加,提高水解发酵的能力,同时膜将大分子有机物截留在产酸反应器中使之水解发酵,因此可以使系统保持较高的酸化率。
3、在有机废水处理脱氮方面
由于膜可以有效截留细菌,避免污泥的流失,因此可以使生长缓慢的硝化细菌在短时间里获得较大的增殖,并且维持较高的浓度,为氨氮的顺利硝化提供必要的保证。另外,MBR中过高的污泥浓度易于使污泥絮体形成表面好氧、内部缺氧的状态,可以在同一反应器中实现硝化和反硝化。
有关MBR脱氮,目前多数是建立在传统的硝化和反硝化机理上的两级或单级脱氮工艺,但也有一些新的脱氮理念融入到MBR系统中。建立在传统硝化和反硝化的两级MBR脱氮工艺对TN的去除率多数为60%~80%。间歇曝气MBR脱氮工艺对TN的去除率大于80%,说明改进型脱氮工艺的效果更好。某些单一的好氧硝化过程同时可实现反硝化作用,对TN的去除率为46%~60%,说明MBR工艺具有一定程度同时硝化反硝化作用。各种处理系统中氮的负荷都比较低。