產(chǎn)品介紹
一、簡(jiǎn)介
膜生物反應(yīng)器(MBR)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),以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地,并通過(guò)保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比,MBR具有以下主要特點(diǎn):處理效率高、出水水質(zhì)好;設(shè)備緊湊、占地面積?。灰讓?shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。80年代以來(lái),該技術(shù)愈來(lái)愈受到重視,成為研究的熱點(diǎn)之一。
二、 膜生物反應(yīng)器特點(diǎn)
膜生物反應(yīng)器(MBR)特點(diǎn)便是用膜組建代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝中的二沉池進(jìn)行固液分離以得到澄清的出水。然而,看似簡(jiǎn)單的一加一,其帶來(lái)的效應(yīng)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止二。
MBR 與傳統(tǒng)活性污泥法相比有以下明顯優(yōu)勢(shì):
(1)污染物去除率高,出水水質(zhì)好MBR 既可以用于常規(guī)活性污泥法難以處理的高濃度、難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理,又可以用于生活污水和一般工業(yè)廢水的凈化。在MBR 中,由于膜組件對(duì)于反應(yīng)池中的微生物,尤其是對(duì)于世代周期較長(zhǎng)的硝化反硝化菌種,及存在于小污泥顆粒中的微生物具有相當(dāng)好的截留作用,因此提高微生物種群的豐富性,對(duì)緩解水體富營(yíng)養(yǎng)化具有極大的優(yōu)勢(shì);同樣由于膜的截留,MBR 體系中活性污泥可以高達(dá)(MLSS)8000-15000mg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)活性污泥法(約3000-4000mg/L),對(duì)污染物去除效率高,處理出水水質(zhì)好,不僅對(duì)懸浮物(SS)、有機(jī)物去除效率高,出水的懸浮物(SS)和濁度可以接近零,而且可以去除細(xì)菌、病毒等可以作為污水深度處理及資源化技術(shù)。生活污水經(jīng)膜生物反應(yīng)器處理后可以做到肉眼觀察與自來(lái)水無(wú)異,特別適合缺水地區(qū)作回用處理。
(2)負(fù)荷變化適應(yīng)強(qiáng),耐沖擊負(fù)荷膜生物反應(yīng)器由于膜的高效截留作用,實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)池內(nèi)水力停留時(shí)間(HRT)和污泥停留時(shí)間(SRT)的*分離,即使進(jìn)水量突然增大,整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)部的生物性狀也能保持在一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài);同時(shí),由于污泥濃度的提高,強(qiáng)化了活性污泥的吸附作用;而且,在膜的截留作用下,未被微生物降解的大顆粒污染物也不會(huì)隨著出水排除,能夠留在反應(yīng)器內(nèi)部慢慢處理,直到被分解后才透過(guò)膜排出?;谝陨蠋c(diǎn),整個(gè)反應(yīng)器運(yùn)行控制將會(huì)更加靈活,出水水質(zhì)更加穩(wěn)定。因此,膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)克服了當(dāng)系統(tǒng)水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)傳統(tǒng)水處理工藝出現(xiàn)污泥膨脹等問(wèn)題。
(3)污泥排放量小
膜生物反應(yīng)器水處理技術(shù)除了作為污水深度處理及資源化技術(shù)之外,還可以作為一種減少剩余污泥排放的重要技術(shù)途徑。國(guó)外文獻(xiàn)及小規(guī)模工程經(jīng)驗(yàn)顯示,膜生物反應(yīng)器的污泥排放量很小,甚至可以做到不產(chǎn)泥。污泥自降解和污泥水解可降低傳統(tǒng)水處理系統(tǒng)的效率,但對(duì)膜生物反應(yīng)系統(tǒng)卻非常有益。常規(guī)的活性污泥法通常采用的是生物周期處于穩(wěn)定期末尾至衰亡期初始時(shí)的活性污泥,而由于膜生物反應(yīng)器中的高污泥濃度,微生物的總量非常大,在消耗水中有機(jī)污染物的同時(shí),還有許多的微生物處于“饑餓”狀態(tài),因此相當(dāng)一部分處于衰亡期的微生物依靠自身的內(nèi)源呼吸進(jìn)行代謝分解,在保持出水污染物低濃度的同時(shí),消耗了污泥生長(zhǎng)過(guò)程中的剩余量。膜分離使得污水中的大分子難降解物質(zhì),在體積有限的膜生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時(shí)間,大大提高了難降解物質(zhì)的降解效率。反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長(zhǎng)泥齡的情況下運(yùn)行,*可以實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)周期內(nèi)(如6月或者更長(zhǎng)時(shí)間)不排泥或者排泥量很小,剩余污泥排放量很小,甚至不產(chǎn)泥。
(4)工藝流程短,系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單緊湊,占地省
由于膜生物反應(yīng)器無(wú)需在好氧污泥系統(tǒng)產(chǎn)生絮體以便之后二沉池的泥水分離,因此生物反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度可以比傳統(tǒng)工藝高許多,而生化反應(yīng)速率又與反應(yīng)物濃度有關(guān)。反應(yīng)物濃度越高,反應(yīng)速率越大,因此膜生物反應(yīng)器的容積負(fù)荷可高達(dá)5kgCOD/(m3d),而傳統(tǒng)工藝通常只有0.4~0.9kgBOD/(m3d),處理生活污水時(shí)水力停留時(shí)間(HRT)可減至2h,生物反應(yīng)池的容積可以大大減小,根據(jù)國(guó)外研究資料顯示,相同規(guī)模的污水量,膜生物反應(yīng)器在好氧池體積為傳統(tǒng)處理工藝好氧池體積的三分之一。同時(shí)膜生物反應(yīng)器省去了二沉池、濾池及污泥回流系統(tǒng)等輔助設(shè)備,甚至污泥處理設(shè)備及費(fèi)用。由于目前我國(guó)對(duì)污水處理的消毒指標(biāo)主要針對(duì)的是大腸菌群,其直徑約在0.6μm,而目前MBR用膜的空徑一般都在0.4μm~0.1μm 的范圍內(nèi),因此幾乎所有的MBR 工藝都對(duì)病菌有較好的去除作用,出水中腸道病毒、總大腸桿菌、糞鏈球菌、糞大腸桿菌等都低于檢測(cè)限,這表明如果MBR 出水直接排放或無(wú)余氯要求回用的話甚至可以省去消毒設(shè)施,因此膜生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。
(5)易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,維護(hù)簡(jiǎn)單,節(jié)省人力
在傳統(tǒng)活性污泥法中,由于運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)波動(dòng)和不穩(wěn)定,為了確保良好的出水水質(zhì),必須對(duì)運(yùn)行管理投入大量的人力、財(cái)力和物力。而膜生物反應(yīng)器采用膜分離技術(shù),做到了穩(wěn)定的出水水質(zhì),同時(shí)省去了泥水分離設(shè)施,因此用微機(jī)可以很容易的實(shí)現(xiàn)膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)從進(jìn)水到出水的全程自動(dòng)化控制。
(6)系統(tǒng)啟動(dòng)速度快,水質(zhì)可以很快達(dá)到處理要求
由于可以很好的保持水中的污泥濃度,在反應(yīng)池啟動(dòng)期,不同于傳統(tǒng)曝氣池需要通過(guò)沉淀排除上清液來(lái)提高污泥濃度。由于膜分離作用對(duì)污泥顆粒的*截留,能夠在曝氣(aeration)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的共同作用下迅速的提高系統(tǒng)內(nèi)的污泥濃度,使整個(gè)膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)快速啟動(dòng),水質(zhì)可以很快達(dá)到處理要求。
三、MBR 工藝的應(yīng)用情況
目前,MBR 工藝技術(shù)處理生活污水和工業(yè)廢水已突顯成效。市場(chǎng)分析報(bào)告指出,1995 年,MBR 的市值僅為1000 萬(wàn)美元,而在2000~2005 年的五年間翻了一番多,達(dá)到2.17 億美元。但其與應(yīng)用已久的傳統(tǒng)工藝(活性污泥法及其衍生技術(shù))相比,具有風(fēng)險(xiǎn)大、投資費(fèi)用高等缺點(diǎn)。然而,隨著近年來(lái)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格、地區(qū)性水資源短缺、各種鼓勵(lì)政策,特別是污水回用技術(shù)的改進(jìn)、投資費(fèi)用的降低以及對(duì)MBR 技術(shù)信心的增強(qiáng)及接受度的提高,都會(huì)增強(qiáng)該項(xiàng)工藝的競(jìng)爭(zhēng)力。
四、膜生物反應(yīng)器好氧工藝在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用
MBR以出水可以直接回用、節(jié)省占地面積、處理效果好等優(yōu)點(diǎn),使其在國(guó)外已經(jīng)有了許多成功的應(yīng)用實(shí)例。經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展,MBR在日本得到了極大的發(fā)展,將這一技術(shù)用于中水道系統(tǒng)并取得成功,目前在日本運(yùn)行(包括在建)的MBR占的66%,其余的MBR工程主要在北美和歐洲。
在生活污水方面,主要涉及城市污水、樓宇污水、公廁污水、污水廠升級(jí)改造以及其他有回用要求的污水處理場(chǎng)合。MBR對(duì)生活污水的處理特性一直是研究的重點(diǎn),其工藝形式多采用好氧MBR。在歐、美、日等國(guó),其研究的目的在于一方面改造污水處理廠,使其達(dá)到深度處理的要求;另一方面,用于廢水的處理,使其達(dá)到回用的目的。目前在北美,MBR處理生活污水的應(yīng)用主要是流量在10~200m3/d的小型處理裝置,已有50余座此類設(shè)施正在運(yùn)行。
MBR作為一種強(qiáng)化的生物處理工藝,在工業(yè)廢水的處理中也受到重視。工業(yè)污水方面,主要包括制藥廢水、化工廢水、食品污水等高濃度、難降解有機(jī)廢水的處理。目前好氧MBR工藝已經(jīng)成功應(yīng)用于下列行業(yè)的工業(yè)污水處理:包括醫(yī)藥、紡織、化妝品、食品、造紙與紙漿、飲料、煉油工業(yè)與化工廠,在歐洲垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的好氧MBR處理廠正在興建。
MBR在不同種類廢水中的應(yīng)用比例