水處理MBR工藝 工藝類(lèi)型、組成和新型組合工藝

什么是MBR工藝

       膜生物反應器( Membrance Bioreactor Reactor，簡(jiǎn)稱(chēng)MBR)是一種由膜分離與生物處理技術(shù)組合而成的廢水生物處理新工藝。

       膜的種類(lèi)繁多，按分離機理進(jìn)行分類(lèi)，有反應膜、離子交換膜、滲透膜等;按膜的性質(zhì)分類(lèi)，有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無(wú)機膜) ;按膜的結構型式分類(lèi)，有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。

MBR工藝在國內的研究現狀

       80年代以來(lái)，膜生物反應器愈來(lái)愈受到重視，成為研究的熱點(diǎn)之一。目前該技術(shù)己應用于美國、德國、法國和埃及等十多個(gè)國家，規模從6m3/d至 13000m3/d不等。

我國對MBR的研究還不到十年，但進(jìn)展十分迅速。國內對MBR的研究大致可分為幾個(gè)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、機理及數學(xué)模型的研究，探求合適的操作條件與工藝參數，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運行穩定性;

(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。

MBR工藝有哪些特點(diǎn)?

與傳統的生化水處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點(diǎn)：

1、地進(jìn)行固液分離,其分離效果遠好于傳統的沉淀池,出水水質(zhì)良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實(shí)現了污水資源化。

2、膜的截留作用,使微生物*截留在生物反應器內,實(shí)現反應器水力停留時(shí)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(guò)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(cháng),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(cháng)泥齡下運行,剩余污泥產(chǎn)量極低,由于泥齡可無(wú)限長(cháng),理論上可實(shí)現零污泥排放。

7、系統實(shí)現PLC控制,操作管理方便。

MBR工藝有哪些組成?

通常提到的膜 - 生物反應器實(shí)際上是三類(lèi)反應器的總稱(chēng)：

①曝氣膜 - 生物反應器 (Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ;

②萃取膜 - 生物反應器( Extractive Membrane Bioreactor, EMBR );

③固液分離型膜 - 生物反應器( Solid/Liquid Separation MembraneBioreactor, SLSMBR, 簡(jiǎn)稱(chēng) MBR )。

曝氣膜

        曝氣膜--生物反應器(AMBR)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(diǎn)( Bubble Point)情況下，可實(shí)現向生物反應器的無(wú)泡曝氣。

       該工藝的特點(diǎn)是提高了接觸時(shí)間和傳氧效率，有利于曝氣工藝的控制，不受傳統曝氣中氣泡大小和停留時(shí)間的因素的影響。

萃取膜

       萃取膜--生物反應器，又稱(chēng)為EMBR(Extractive Membrane Bioreactor)。因為高酸堿度或對生物有毒物質(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;當廢水中含揮發(fā)性有毒物質(zhì)時(shí)，若采用傳統的好氧生物處理過(guò)程，污染物容易隨曝氣氣流揮發(fā)，發(fā)生氣提現象，不僅處理效果很不穩定，還會(huì )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(kāi)發(fā)了EMB。廢水與活性污泥被膜隔開(kāi)來(lái)，廢水在膜內流動(dòng)，而含某種專(zhuān)性細菌的活性污泥在膜外流動(dòng)，廢水與微生物不直接接觸，有機污染物可以通過(guò)選擇性透過(guò)膜被另一側的微生物降解。

       由于萃取膜兩側的生物反應器單元和廢水循環(huán)單元是各自獨立，各單元水流相互影響不大，生物反應器中營(yíng)養物質(zhì)和微生物生存條件不受廢水水質(zhì)的影響，使水處理效果穩定。系統的運行條件如HRT和SRT可分別控制在*的范圍，維持zui大的污染物降解速率。

固液分離型膜

       固液分離型膜--生物反應器是在水處理領(lǐng)域中研究得深入的一類(lèi)膜--生物反應器，是一種用膜分離過(guò)程取代傳統活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術(shù)。其通過(guò)膜組件將固體有機物回流至反應器中，再將處理過(guò)的有機水排出。膜分離生物反應器的類(lèi)型可以根據膜組件與生物反應器位置進(jìn)行分類(lèi)有一體式膜生物反應器、分置式膜生物反應器、復合式膜生物反應器。

      在傳統的廢水生物處理技術(shù)中，二次沉淀池中的泥水分離靠重力作用完成的，其分離效率依賴(lài)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速率。水力停留時(shí)間(HRT)與污泥齡(SRT)相互依賴(lài)，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統在運行過(guò)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(chǎng)運行費用的25% ～40% 。傳統活性污泥處理系統還容易出現污泥膨脹現象，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化。

      針對上述問(wèn)題，MBR將分離工程中的膜分離技術(shù)與傳統廢水生物處理技術(shù)有機結合，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菌(特別是優(yōu)勢菌群)的出現，提高了生化反應速率;同時(shí)，通過(guò)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活性污泥法存在的許多突出問(wèn)題。

MBR工藝有哪些類(lèi)型?

      根據膜組件和生物反應器的組合方式，可將膜--生物反應器分為分置式、一體式以及復合式三種基本類(lèi)型。(以下討論的均為固液分離型膜--生物反應器)

分置式

把膜組件和生物反應器分開(kāi)設置。

       生物反應器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過(guò)濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過(guò)膜，成為系統處理水;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器內。

一體式

      把膜組件置于生物反應器內部。進(jìn)水進(jìn)入膜--生物反應器，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(guò)濾出水。

      這種形式的膜--生物反應器由于省去了混合液循環(huán)系統，并且靠抽吸出水，能耗相對較低;占地較分置式更為緊湊，近年來(lái)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。

復合式

      形式上也屬于一體式膜--生物反應器，所不同的是在生物反應器內加裝填料，從而形成復合式膜--生物反應器，改變了反應器的某些性狀。

MBR有什么組合工藝?

       為了使廢水達到更好的凈化效果，常常將A2O工藝和MBR工藝組合成新的系統。

A2O-MBR工藝

       焦化廢水是煉焦、高溫干餾、煤氣凈化和回收等過(guò)程中產(chǎn)生的，含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴、氧、硫、氮雜環(huán)化合物等特點(diǎn)，以及高COD值、高酚值和高含量的氨氮。

      雖然A2O工藝處理焦化廢水是zui有效且應用廣泛的方法之一。然而，這一過(guò)程的出水很難達到國家污水綜合排放標準。A2O-MBR組合工藝的出現，利用膜過(guò)程的優(yōu)勢來(lái)進(jìn)一步改善出水水質(zhì)。

A2O\A-MBR工藝

A2O/A-MBR工藝常用于脫氮除磷，該工藝是在A(yíng)2O工藝的基礎上再設一級缺氧池，廢水經(jīng)過(guò)碳膜完成生物脫氮除磷后，再利用第二缺氧池進(jìn)行內源反硝化，進(jìn)一步去除TN，之后，再利用膜池的好氧曝氣作用保障出水。

AO-MBR工藝

       在A(yíng)O-MBR系統中，被隔除了懸浮物和雜物的廢水流入調節池，均衡水質(zhì)水量，然后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離。上流清夜流入MBR處理池，MBR處理池設計為AO系統：在前段，進(jìn)段的會(huì )流水充分混合進(jìn)行生物反硝化脫氮，在后段進(jìn)行生物降解和硝化，同時(shí)加堿，處理后的廢水直接排放。

技術(shù)特點(diǎn)

       3A-MBR工藝是將膜生物反應器技術(shù)與傳統的厭氧、缺氧、好氧工藝結合的新工藝，常常用在脫氮除磷廢水的凈化，突出特點(diǎn)與生物除磷脫氮過(guò)程相互促進(jìn)，使整個(gè)系統除磷脫氮和去除有機物的效率達到zui大化效果。

解說(shuō)水處理MBR工藝 那些你不知道的工藝類(lèi)型、組成和新型組合工藝！

技術(shù)特點(diǎn)

       充分提高膜反應池高濃度活性污泥，促進(jìn)形成優(yōu)勢硝化菌群落，提高硝化效率，使氨氮去除*; 通過(guò)自動(dòng)控制，優(yōu)化膜生物反應器排泥時(shí)間，合理控制泥齡，提高系統內生長(cháng)緩慢硝化菌、反硝化菌和其他專(zhuān)性生化菌的濃度，提高有機物和除磷脫氮的效果; 實(shí)現好氧排泥，避免磷的二次釋放，提高磷去除率。

A(2A)O-MBR工藝

      A(2A)O-MBR工藝采用的工藝流程依次為厭氧、*段缺氧、第二段缺氧、好氧和膜池。氣特點(diǎn)是在A(yíng)2O-MBR工藝中設置兩段缺氧區，通過(guò)控制進(jìn)水和回流點(diǎn)調節兩段缺氧區的功能。

       進(jìn)水方式采用厭氧區和*缺氧區兩點(diǎn)進(jìn)水?；亓鞣绞讲捎萌墐牲c(diǎn)回流，*級是膜池混合液回流到好氧去前端;第二級是好氧區混合液分別回流到*缺氧區和第二缺氧區;第三極是*缺氧區的混合液混流到厭氧區。

SBR-MBR工藝

      SBR-MBR工藝是將SBR和MBR相結合形成的一種工藝，具有兩者的優(yōu)點(diǎn)。SBR是一種改良型的活性污泥處理工藝，利用膜組件的截留過(guò)濾作用，反應中的微生物可以zui大限度的繁殖，利于硝化細菌的生長(cháng)，污泥的生物活性高、吸附和降解有機物能力強。

       SBR-MBR工藝有進(jìn)水、厭氧、好氧、沉淀五個(gè)系統，SBR和MBR的工作方式為生物脫磷除氮提供條件，還可以根據處理不同廢水的需要進(jìn)行控制，利用膜分離排水，提高廢水的凈化效率，還節省了時(shí)間。