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膜生物反應器MBR工藝技術解讀
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MBR產品用途迸出水水質比較: 設計進水水質:BOD5<30Omg/l CODcr<50Omg/l SS<30Omg/l T--N<4-5mg/l 出水水質:BOD5<5mg/l NH4+-N<1.Omg/l CODcr〈2Omg/l 濁度<1NTU SS=Omg/l 細菌總數(shù)<20個/ml T-N<0.5mg/l 大腸桿菌數(shù)未檢出 膜生物反應器是由膜分離和生物處理結合而成的一種新型、高效污水處理技術。工業(yè)含氮廢水其脫氮機理包括硝化作用和反硝化作用兩個基本過程。硝化作用是指由氨氮轉化為硝態(tài)氮的過程,該過程主要依靠亞硝化細菌和硝化細菌兩類好氧自養(yǎng)菌來完成。[1] mbr膜技術首先通過活性污泥來去除水中可生物降解的有機污染物,然后采用膜組件強制截留生物反應器中的活性污泥以及絕大多數(shù)的懸浮物,實現(xiàn)凈化后水和活性污泥固液分離,由此強化了生化反應,提高了污水處理效果和出水水質。 MBR處理工藝對氮肥行業(yè)廢水中COD處理效果明顯,其生化菌種養(yǎng)生馴化階段較短,從第3天即顯現(xiàn)穩(wěn)定的效果;穩(wěn)定處理階段、正常運行階段均能保持較高的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。 編輯本段MBR處理工藝特點1)處理效率高,出水可直接回用。由于中空纖維膜對生化反應器的混合液具有高效的分離作用,可徹底將污泥與出水進行分離,故可使出水的SS及濁度接近于零。同時由于活性污泥的損失幾乎為零,使得生化反應器中的活性污泥濃度可比傳統(tǒng)工藝高出2~6倍左右,大大提高了脫氮能力。 2)系統(tǒng)運行穩(wěn)定、流程簡單、設備少、占地面積小。由于MBR技術的活性污泥濃度高,因此裝置的容積負荷大;對進水波動的抗沖擊性能好,運行穩(wěn)定。此工藝除了可大大縮小生化反應器—曝氣池的體積,使設備和構筑物小型化以外,甚至可以省去初沉池,也不需要二沉池,就使得系統(tǒng)占地面積減少。 3)污泥齡長,剩余污泥量少。當污泥濃度高,而進水負荷低的情況下,系統(tǒng)中營養(yǎng)與微生物比率(F/M)低,污泥齡變長。當F/M維持某個低值時,活性污泥的增長接近為零,這就降低了對剩余污泥的處理費用。 4)操作管理方便,易于實現(xiàn)自動控制。由于膜分離可使活性污泥完全截留在生物反應器中,使得生物反應器中的水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)是完全分開的,故可靈活、穩(wěn)定地加以控制;同時,非常易于實現(xiàn)自動控制,提高了污水處理的自動化水平。 編輯本段MBR工藝特點MBR的研究始于2O世紀6O年代的美國，當時由于受膜生產技術所限，膜的使用壽命短、水通透量小，使其在投入實際應用中遇到障礙。7O年代以后，日本根據本國國土狹小、地價高的特點對MBR在廢水處理中的應用進行了大力開發(fā)和研究，使MBR開始走向實際應用。MBR工藝8O年代后在日本等國得到了廣泛應用目。日本某公司對MBR工藝的污水處理效果進行了全面研究，表明活性污泥一平板膜組合工藝不僅可以高效去除有機物，且出水中不含細菌，可直接作為中水回用H。目前，日本已經有100處高樓的中水回用系統(tǒng)采用MBR處理工藝。如日本第36137森樓和都飯店、北千住終點站大樓、東京都港區(qū)廳宿舍等，都采用膜好氧生物反應器，由好氧性的高濃度活性污泥法和超濾膜組件組合而成的水處理系統(tǒng)，所采用的超濾膜孔徑為1 0 m切割分子量為20000的聚丙烯腈平板膜組件，處理效果良好。進入9O年代后，MBR工藝已經被廣泛接受。目前，這技術已在歐洲、北美及亞洲一些國家得到較快的發(fā)展，并已在水處理的許多領域廣泛應用。 MBR在我國的研究始于1993年。天津大學楊造燕教授及其領導的科研小組歷經10年時間研制了中空纖維膜,該技術被稱為"21世紀的水處理技術",該項目曾被列為國家八·五、九·五重點科技攻關項目并被國家列為"中國21世紀議程實施能力及可持續(xù)發(fā)展實用新技術",此項技術在國內處于領先水平,部分指標達到國際領先水平。MB 編輯本段MBR工藝的優(yōu)點MBR是膜分離技術與生物處理法的高效結合,其起源是用膜分離技術取代活性污泥法中的二沉池,進行固液分離。這種工藝不僅有效地達到了泥水分離的目的,而且具有污水三級處理傳統(tǒng)工藝不可比擬的優(yōu)點: 1、高效地進行固液分離,其分離效果遠好于傳統(tǒng)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(xiàn)了污水資源化。 2、膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反應器內,實現(xiàn)反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離,運行控制靈活穩(wěn)定。 3、由于MBR將傳統(tǒng)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(jié)省土建投資。 4、利于硝化細菌的截留和繁殖,系統(tǒng)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(xiàn)零污泥排放。 7、系統(tǒng)實現(xiàn)PLC控制,操作管理方便 編輯本段MBR的主要特點膜生物反應器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結臺的新型水處理技術，以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地，并通過保持低污泥負荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質好；設備緊湊、占地面積��；易實現(xiàn)自動控制、運行管理簡單。80年代以來，該技術愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。目前膜生物反應器己應用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規(guī)模從6m3/d至 13000m3/d不等。 編輯本段國內對MBR的研究內容我國對MBR的研究還不到十年，但進展十分迅速。 國內對MBR的研究大致可分為幾個方面：（1）探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式，生物反應處理工藝從活性污泥法擴展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結合的復臺式工藝、兩相厭氧工藝；（2）影響處理效果與膜污染的因素、機理及數(shù)學模型的研究，探求合適的操作條件與工藝參數(shù)，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運行穩(wěn)定性；（3）擴大MBR的應用范圍，MBR的研究對象從生活污水擴展到高濃度有機廢水（食品廢水、啤酒廢水）與難降解工業(yè)廢水（石化污水、印染廢水等），但以生活污水的處理為主。 在我國，MBR同時應用于生活污水與工業(yè)廢水處理的研究。 這些研究結果都表明：MBR對各種高濃度有機廢水與難降解廢水的COD，NH3-N.SS，濁度等都達到良好的去除效果。 我國人均水資源擁有量僅為2250m3/人.年，不足世界平均水平的1/4。在我國600多個城市中，有300余座城市缺水，真中嚴重缺水城市有100余個，年缺水量近60億m3，每年因缺水造成經濟損失約2000億元人民幣。華北地區(qū)人均水資源占有量只有250—480m3/人.年，低于全國人均水平的1/5，這一地區(qū)的所有城市幾乎都面臨缺水問題。因此污水回用是緩解華北平原水危機的重要措施之一。膜生物反應器技術以其優(yōu)質的出水水質被認為是具有較好經濟、社會和環(huán)境效益的節(jié)水技術而倍受關注。盡管還存在較高的運行費用問題，但隨著膜制造技術的進步，膜質量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投資也會隨之降低。如聚乙烯中空纖維膜，新型陶瓷膜的開發(fā)等已使其成本比以往有很大降低。另一方面，各種新型膜生物反應器的開發(fā)也使真運行費用大大降低，如在低壓下運行的重力淹沒式MBR、厭氧MBR等與傳統(tǒng)的好氧加壓膜生物反應器相比，其運行費用大幅度下降。因此，從長遠的觀點來看，膜生物反應器在水處理中應用范圍必將越來越廣。在水環(huán)境標準日益嚴格的今天，MBR已顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿�，將是新世紀替代傳統(tǒng)廢水處理技術的有力競爭者。[ 來自科研家族 環(huán)境科學與工程 ] |
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2013-03-27 12:52:54, 4.02 M
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