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          離石全面了解MBR膜生物反應(yīng)器

          來源: 發(fā)布時間:2018-09-21 531635 次瀏覽

          在污水處理,水資源再利用領(lǐng)域,MBR又稱膜生物反應(yīng)器(Membrane Bio-Reactor),是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。按照膜的結(jié)構(gòu)可分為平板膜、管狀膜和中空纖維膜等 ,按膜孔徑可劃分為超濾膜、微濾膜、納濾膜、反滲透膜等。
          工藝組成:
          膜--生物反應(yīng)器主要由膜分離組件及生物反應(yīng)器兩部分組成。通常提到的膜--生物反應(yīng)器實際上是三類反應(yīng)器的總稱:
          ① 曝氣膜--生物反應(yīng)器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ;
          ② 萃取膜--生物反應(yīng)器(ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR);
          ③ 固液分離型膜--生物反應(yīng)器(Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR)。
          曝氣膜
          曝氣膜--生物反應(yīng)器(AMBR)最早見于Cote.P 等1988年報道,采用透氣性致密膜(如硅橡膠膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜),以板式或中空纖維式組件,在保持氣體分壓低于泡點( Bubble Point)情況下,可實現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無泡曝氣。該工藝的特點是提高了接觸時間和傳氧效率,有利于曝氣工藝的控制,不受傳統(tǒng)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(yīng)器,又稱為EMBR(Extractive Membrane Bioreactor)。因為高酸堿度或?qū)ι镉卸疚镔|(zhì)的存在,某些工業(yè)廢水不宜采用與微生物直接接觸的方法處理;當(dāng)廢水中含揮發(fā)性有毒物質(zhì)時,若采用傳統(tǒng)的好氧生物處理過程,污染物容易隨曝氣氣流揮發(fā),發(fā)生氣提現(xiàn)象,不僅處理效果很不穩(wěn)定,還會造成大氣污染。
          為了解決這些技術(shù)難題,英國學(xué)者Livingston研究開發(fā)了EMB。廢水與活性污泥被膜隔開來,廢水在膜內(nèi)流動,而含某種專性細(xì)菌的活性污泥在膜外流動,廢水與微生物不直接接觸,有機(jī)污染物可以通過選擇性透過膜被另一側(cè)的微生物降解。
          由于萃取膜兩側(cè)的生物反應(yīng)器單元和廢水循環(huán)單元是各自獨立,各單元水流相互影響不大,生物反應(yīng)器中營養(yǎng)物質(zhì)和微生物生存條件不受廢水水質(zhì)的影響,使水處理效果穩(wěn)定。系統(tǒng)的運行條件如HRT和SRT可分別控制在最優(yōu)的范圍,維持最大的污染物降解速率。
          固液分離型膜
          固液分離型膜--生物反應(yīng)器是在水處理領(lǐng)域中研究得最為廣泛深入的一類膜--生物反應(yīng)器,是一種用膜分離過程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術(shù)。
          在傳統(tǒng)的廢水生物處理技術(shù)中,泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的,其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運行狀況,改善污泥沉降性必須嚴(yán)格控制曝氣池的操作條件,這限制了該方法的適用范圍。
          由于二沉池固液分離的要求,曝氣池的污泥不能維持較高濃度,一般在 1.5~3.5g/L左右,從而限制了生化反應(yīng)速率。水力停留時間(HRT)與污泥齡(SRT)相互依賴,提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運行過程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥,其處置費用占污水處理廠運行費用的25% ~40% 。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象,出水中含有懸浮固體,出水水質(zhì)惡化。
          針對上述問題,MBR將分離工程中的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)廢水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合,大大提高了固液分離效率;并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌(特別是優(yōu)勢菌群)的出現(xiàn),提高了生化反應(yīng)速率;同時,通過降低F/M比減少剩余污泥產(chǎn)生量(甚至為0),從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問題。
          工藝類型:
          根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的組合方式,可將膜--生物反應(yīng)器分為分置式、一體式以及復(fù)合式三種基本類型。(以下討論的均為固液分離型膜--生物反應(yīng)器)
          分置式
          把膜組件和生物反應(yīng)器分開設(shè)置。生物反應(yīng)器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過濾端,在壓力作用下混合液中的液體透過膜,成為系統(tǒng)處理水;固形物、大分子物質(zhì)等則被膜截留,隨濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。
          分置式膜--生物反應(yīng)器的特點是運行穩(wěn)定可靠,易于膜的清洗、更換及增設(shè);而且膜通量普遍較大。但一般條件下為減少污染物在膜表面的沉積,延長膜的清洗周期,需要用循環(huán)泵提供較高的膜面錯流流速,水流循環(huán)量大、動力費用高,并且泵的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力會使某些微生物菌體產(chǎn)生失活現(xiàn)象。
          一體式
          把膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)部。進(jìn)水進(jìn)入膜--生物反應(yīng)器,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除,再在外壓作用下由膜過濾出水。
          這種形式的膜--生物反應(yīng)器由于省去了混合液循環(huán)系統(tǒng),并且靠抽吸出水,能耗相對較低;占地較分置式更為緊湊,在水處理領(lǐng)域受到了特別關(guān)注。但是一般膜通量相對較低,容易發(fā)生膜污染,膜污染后不容易清洗和更換。
          復(fù)合式
          形式上也屬于一體式膜--生物反應(yīng)器,所不同的是在生物反應(yīng)器內(nèi)加裝填料,從而形成復(fù)合式膜--生物反應(yīng)器,改變了反應(yīng)器的某些性狀。
          工藝特點:
          與許多傳

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