RLHB-AO陜西地埋式一體化污水處理設(shè)備

    在污水處理,水資源再利用領(lǐng)域,MBR又稱(chēng)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)。


    膜的種類(lèi)繁多,按分離機(jī)理進(jìn)行分類(lèi),有反應(yīng)膜、離子交換膜、滲透膜等;按膜的性質(zhì)分類(lèi),有**膜(生物膜)和合成膜(**膜和無(wú)機(jī)膜) ;按膜的結(jié)構(gòu)型式分類(lèi),有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。


    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(shí)際上是三類(lèi)反應(yīng)器的總稱(chēng):




    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(jiǎn)稱(chēng) MBR)。


    1.曝氣膜




    曝氣膜--生物反應(yīng)器(AMBR)較早見(jiàn)于Cote.P 等1988年報(bào)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**泡點(diǎn)( Bubble Point)情況下,可實(shí)現(xiàn)向生物反應(yīng)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(tǒng)曝氣中氣泡大小和停留時(shí)間的因素的影響。


    2.萃取膜




    萃取膜--生物反應(yīng)器,又稱(chēng)為EMBR(Extractive Membrane Bioreactor)。因?yàn)楦咚釅A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(shí),若采用傳統(tǒng)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(xiàn)象,不僅處理效果很不穩(wěn)定,還會(huì)造成大氣污染。


    為了解決這些技術(shù)難題,英國(guó)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(nèi)流動(dòng),而含某種專(zhuān)性細(xì)菌的活性污泥在膜外流動(dòng),廢水與微生物不直接接觸,**污染物可以通過(guò)選擇性透過(guò)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(dú)立,各單元水流相互影響不大,生物反應(yīng)器中營(yíng)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(yùn)行條件如HRT和SRT可分別控制在較優(yōu)的范圍,維持較大的污染物降解速率。


    3.固液分離型




    固液分離型膜--生物反應(yīng)器是在水處理領(lǐng)域中研究得較為廣泛深入的一類(lèi)膜--生物反應(yīng)器,是一種用膜分離過(guò)程取代傳統(tǒng)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**物回流至反應(yīng)器中,再將處理過(guò)的**水排出。膜分離生物反應(yīng)器的類(lèi)型可以根據(jù)膜組件與生物反應(yīng)器位置進(jìn)行分類(lèi)有一體式膜生物反應(yīng)器、分置式膜生物反應(yīng)器、復(fù)合式膜生物反應(yīng)器。


    分置式膜生物反應(yīng)器通過(guò)泵對(duì)其加壓,混合液在壓力的作用下進(jìn)行過(guò)濾,這樣大分子**物將被膜過(guò)濾出來(lái),再回流到生物反應(yīng)器中進(jìn)行降解,如此循環(huán)操作進(jìn)一步地對(duì)**污水中的**物進(jìn)行分解。分置式膜生物反應(yīng)器具有穩(wěn)定、容易操作、膜容易清洗等特征,是**污水處理的有效方法之一,但是由于為了提高循環(huán)泵的壓力會(huì)消耗較高的動(dòng)能。一體式膜生物反應(yīng)器是將膜組件置于生物反應(yīng)器中,再通過(guò)泵將過(guò)濾液抽出。


    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(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(yùn)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(shí)間(HRT)與污泥齡(SRT)相互依賴(lài),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(yùn)行過(guò)程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥,其處置費(fèi)用占污水處理廠運(yùn)行費(fèi)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(duì)上述問(wèn)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)**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*菌(特別是優(yōu)勢(shì)菌群)的出現(xiàn),提高了生化反應(yīng)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(tǒng)活性污泥法存在的許多**問(wèn)題。


    工藝類(lèi)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(lèi)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(kāi)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(guò)濾端,在壓力作用下混合液中的液體透過(guò)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(diǎn)是運(yùn)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(zhǎng)膜的清洗周期,需要用循環(huán)泵提供較高的膜面錯(cuò)流流速,水流循環(huán)量大、動(dòng)力費(fèi)用高(Yamamoto,1989),并且泵的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力會(huì)使某些微生物菌體產(chǎn)生失活現(xiàn)象(Brockmann and Seyfried,1997)。


    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(guò)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(duì)較低;占地較分置式較為緊湊,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(duì)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(diǎn)




    與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比,MBR 具有以下主要優(yōu)點(diǎn):




    1出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定


    由于膜的高效分離作用,分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池,處理出水較其清澈,懸浮物和濁度接近于零,細(xì)菌和病毒被大幅去除,出水水質(zhì)**建設(shè)部頒發(fā)的生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25.1-89),可以直接作為非飲用**雜用水進(jìn)行回用。


    同時(shí),膜分離也使微生物被完全被截流在生物反應(yīng)器內(nèi),使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度,不但提高了反應(yīng)裝置對(duì)污染物的整體去除效率,保證了良好的出水水質(zhì),同時(shí)反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水負(fù)荷(水質(zhì)及水量)的各種變化具有很好的適應(yīng)性,耐沖擊負(fù)荷,能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。


    2剩余污泥產(chǎn)量少


    該工藝可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行,剩余污泥產(chǎn)量低(理論上可以實(shí)現(xiàn)零污泥排放),降低了污泥處理費(fèi)用。


    3占地面積小,不受設(shè)置場(chǎng)合限制


    生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量,處理裝置容積負(fù)荷高,占地面積大大節(jié)??;該工藝流程簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省,不受設(shè)置場(chǎng)所限制,適合于任何場(chǎng)合,可做成地面式、半地下式和地下式。


    4可去除氨氮及難降解**物


    由于微生物被完全截流在生物反應(yīng)器內(nèi),從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留生長(zhǎng),系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時(shí),可增長(zhǎng)一些難降解的**物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間,有利于難降解**物降解效率的提高。


    5操作管理方便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制


    該工藝實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間(HRT)與污泥停留時(shí)間(SRT)的完全分離,運(yùn)行控制較加靈活穩(wěn)定,是污水處理中容易實(shí)現(xiàn)裝備化的新技術(shù),可實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制,從而使操作管理較為方便。


    6易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造


    該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元,在城市二級(jí)污水處理廠出水深度處理(從而實(shí)現(xiàn)城市污水的大量回用)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

    膜--生物反應(yīng)器也存在一些不足。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

    (1)膜造**,使膜--生物反應(yīng)器的基建投資**傳統(tǒng)污水處理工藝;


    (2)膜污染容易出現(xiàn),給操作管理帶來(lái)不便;


    (3)能耗高:首先MBR泥水分離過(guò)程必須保持一定的膜驅(qū)動(dòng)壓力;其次是MBR池中MLSS濃度非常高,要保持足夠的傳氧速率,必須加大曝氣強(qiáng)度;還有為了加大膜通量、減輕膜污染,必須增大流速,沖刷膜表面,造成MBR的能耗要比傳統(tǒng)的生物處理工藝高。


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