污水处理膜生物反应器MBR工艺全解析.docVIP

污水解决膜生物反映器

MBR工艺分类与特点

【格林大讲堂】

膜生物反映器(MembranceBioreactorReactor，简称MBR)是膜分离与生物解决技术组合而成的废水生物解决新工艺,与传统的生化解决技术相比，MBR具有以下重要特点：解决效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运营管理简朴。80年代以来，该技术愈来愈受到重视，成为水解决技术研究的一个热点。目前，膜生物反映器已应用于美国、德国、法国、日本和埃及等十多个国家，解决规模在6～13000m3/d。

近两年来，膜生物反映器在我国国内已进入了实用化阶段。MBR系统的解决对象从生活污水扩展到高浓度有机废水和难降解工业废水，如制药废水、化工废水、食品废水、屠宰废水、烟草废水、豆制品废水、粪便污水、黄泔污水等。从目前的趋势看，中水回用将是MBR在我国推广应用的重要方向。表1列举了MBR在我国的应用实例及解决效果。这些应用实例表白：MBR对生活污水、高浓度有机废水与难降解工业废水的解决效果良好。

MBR工艺的组成与分类

膜-生物反映器重要由膜分离组件及生物反映器两部分组成。通常提到的膜-生物反映器事实上是三类反映器的总称：

①曝气膜-生物反映器(AerationMembraneBioreactor,AMBR);

②萃取膜-生物反映器(ExtractiveMembraneBioreactor,EMBR);

③固液分离型膜-生物反映器(Solid/LiquidSeparationMembraneBioreactor,SLSMBR,简称MBR)。

曝气膜-生物反映器

曝气膜-生物反映器最早见于Cote.P等1988年报道，采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜)，以板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点(BubblePoint)情况下，可实现向生物反映器的无泡曝气。该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率，有助于曝气工艺的控制，不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。

萃取膜-生物反映器

萃取膜-生物反映器又称为EMBR(ExtractiveMembraneBioreactor)。由于高酸碱度或对生物有毒物质的存在，某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法解决;当废水中含挥发性有毒物质时，若采用传统的好氧生物解决过程，污染物容易随曝气气流挥发，发气愤提现象，不仅解决效果很不稳定，还会导致大气污染。为了解决这些技术难题，英国学者Livingston研究开发了EMB。

废水与活性污泥被膜隔开来，废水在膜内流动，而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动，废水与微生物不直接接触，有机污染物可以选择性透过膜被另一侧的微生物降解。由于萃取膜两侧的生物反映器单元和废水循环单元是各自独立，各单元水流互相影响不大，生物反映器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响，使水解决效果稳定。系统的运营条件如HRT和SRT可分别控制在最优的范围，维持最大的污染物降解速率。

固液分离型膜-生物反映器

固液分离型膜-生物反映器是在水解决领域中研究得最为广泛进一步的一类膜-生物反映器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水解决技术。

在传统的废水生物解决技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完毕的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运营状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的合用范围。由于二沉池固液分离的规定，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在1.5~3.5g/L左右，从而限制了生化反映速率。水力停留时间(HRT)与污泥龄(SRT)互相依赖，提高容积负荷与减少污泥负荷往往形成矛盾。系统在运营过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水解决厂运营费用的25%～40%。传统活性污泥解决系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中具有悬浮固体，出水水质恶化。针对上述问题，MBR将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物解决技术有机结合，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现，提高了生化反映速率。同时，通过减少F/M比减少剩余污泥产生量(甚至为零)，从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。

根据膜组件和生物反映器的组合方式，又可将膜-生物反映器分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。以下讨论的均为固液分离型膜-生物反映器。

分置式膜-生物反映器

分置式膜-生物反映器把膜组件和生物反映器分开设立，如图所示。生物反映器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液