MBR在水處理設備中的七種工藝組合
【純水設備http://www.shsingshine.cn】膜生物反應器(MBR)是一種新型的污水生物處理工藝，由膜分離和生物處理兩部分組成。根據(jù)膜的分離機理可分為反應膜、離子交換膜和滲透膜。根據(jù)膜的性質(zhì)分為天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜)。按膜結(jié)構(gòu)類型分類，有扁型、管型、螺旋型和中空纖維型等。
1. 我國MBR工藝研究現(xiàn)狀
自20世紀80年代以來，膜生物反應器受到越來越多的關注，成為研究熱點之一。目前，該技術已在美國、德國、法國、埃及等10多個國家得到應用，范圍從6m立方/d到13000m立方/d。
我國對MBR的研究雖然不足十年，但進展十分迅速。國內(nèi)關于MBR的研究大致可以分為以下幾個方面:
1. 探索不同生物處理工藝與膜分離裝置的組合形式，將生物反應處理工藝從活性污泥工藝擴展到接觸氧化工藝、生物膜工藝、純水設備活性污泥與生物膜聯(lián)合工藝、兩相厭氧工藝;
2. 研究影響膜處理效果和膜污染的因素、機理和數(shù)學模型，探索合適的操作條件和工藝參數(shù)，盡可能減少膜污染，提高膜組件的加工能力和運行穩(wěn)定性;
3.擴展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)和難降解工業(yè)廢水(石化廢水、印染廢水等)，但主要是生活污水處理。
2. MBR工藝的特點
與傳統(tǒng)生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點:
1. 高效的固液分離，分離效果遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)的沉淀池，出水水質(zhì)良好，出水懸浮物和渾濁度接近于零，可直接重復利用，實現(xiàn)污水資源化。
2. 膜的高效截留功能使微生物在生物反應器中完全截留，實現(xiàn)反應器水力停留時間(HRT)與污泥齡(SRT)的完全分離蘇州水處理設備，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次沉淀池相結(jié)合，替代了三次處理的全部工藝設施，可大大減少土地面積，節(jié)約民用建設投資。
4. 有利于硝化細菌的截留和繁殖，具有較高的硝化效率。通過改變操作方式，還可以達到除氨除磷的作用。
5. 由于泥漿的使用年限很長，純水設備可以大大提高難降解有機物的降解效率。
6. 該反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長污泥齡的條件下運行。剩余污泥產(chǎn)率極低。
7.系統(tǒng)實現(xiàn)PLC控制,操作管理方便。
3、MBR工藝的組成
通常提到的膜 - 生物反應器實際上是三類反應器的總稱：
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, 簡稱 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（ Bubble Point）情況下，可實現(xiàn)向生物反應器的無泡曝氣。
該工藝的特點是提高了接觸時間和傳氧效率，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間的因素的影響。
萃取膜
萃取膜--生物反應器，又稱為EMBR（Extractive Membrane Bioreactor）。因為高酸堿度或?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；當廢水中含揮發(fā)性有毒物質(zhì)時，若采用傳統(tǒng)的好氧生物處理過程，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，還會造成大氣污染。
為了解決這些技術難題，英國學者Livingston研究開發(fā)了EMB。廢水與活性污泥被膜隔開來，廢水在膜內(nèi)流動蘇州水處理設備，而含某種專性細菌的活性污泥在膜外流動，廢水與微生物不直接接觸，有機污染物可以通過選擇性透過膜被另一側(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)的運行條件如HRT和SRT可分別控制在最優(yōu)的范圍，維持最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域中研究得最為廣泛深入的一類膜--生物反應器，是一種用膜分離過程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術。其通過膜組件將固體有機物回流至反應器中，純水設備再將處理過的有機水排出。膜分離生物反應器的類型可以根據(jù)膜組件與生物反應器位置進行分類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(tǒng)的廢水生物處理技術中，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。水力停留時間（HRT）與污泥齡（SRT）相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運行過程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的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。
針對上述問題，MBR將分離工程中的膜分離技術與傳統(tǒng)廢水生物處理技術有機結(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特效菌（特別是優(yōu)勢菌群）的出現(xiàn)，提高了生化反應速率；同時，通過降低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突出問題。
4、MBR工藝的類型
根據(jù)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濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，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器內(nèi)。
一體式
把膜組件置于生物反應器內(nèi)部。進水進入膜--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(tǒng)，并且靠抽吸出水，能耗相對較低；占地較分置式更為緊湊蘇州水處理設備，近年來在水處理領域受到了特別關注。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(nèi)加裝填料，從而形成復合式膜--生物反應器，純水設備改變了反應器的某些性狀。
5、MBR工藝的組合
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(tǒng)。
A2O-MBR工藝
焦化廢水是煉焦、高溫干餾、煤氣凈化和回收等過程中產(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，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最有效且應用廣泛的方法之一。然而，這一過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(xiàn)，利用膜過程的優(yōu)勢來進一步改善出水水質(zhì)。
A2O/A-MBR工藝
A2O/A-MBR工藝常用于脫氮除磷，該工藝是在A2O工藝的基礎上再設一級缺氧池，廢水經(jīng)過碳膜完成生物脫氮除磷后，再利用第二缺氧池進行內(nèi)源反硝化，進一步去除TN，之后，再利用膜池的好氧曝氣作用保障出水。
AO-MBR工藝
在AO-MBR系統(tǒng)中，被隔除了懸浮物和雜物的廢水流入調(diào)節(jié)池，均衡水質(zhì)水量，然后進入沉淀池進行固液分離。上清液流入MBR處理池，MBR處理池設計為AO系統(tǒng)：在前段，進段的回流水充分混合進行生物反硝化脫氮，在后段進行生物降解和硝化，同時加堿，處理后的廢水直接排放。
3A-MBR工藝
3A-MBR工藝是將膜生物反應器技術與傳統(tǒng)的厭氧、缺氧、好氧工藝結(jié)合的新工藝，常常用在脫氮除磷廢水的凈化，突出特點與生物除磷脫氮過程相互促進，使整個系統(tǒng)除磷脫氮和去除有機物的效率達到最大化效果。
充分提高膜反應池高濃度活性污泥，促進形成優(yōu)勢硝化菌群落，提高硝化效率，使氨氮去除徹底；通過自動控制，優(yōu)化膜生物反應器排泥時間，合理控制泥齡，提高系統(tǒng)內(nèi)生長緩慢硝化菌、反硝化菌和其他專性生化菌的濃度，提高有機物和除磷脫氮的效果；實現(xiàn)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、第一段缺氧、第二段缺氧、好氧和膜池。其特點是在A2O-MBR工藝中設置兩段缺氧區(qū)，純水設備通過控制進水和回流點調(diào)節(jié)兩段缺氧區(qū)的功能。
進水方式采用厭氧區(qū)和第一缺氧區(qū)兩點進水蘇州水處理設備。回流方式采用三級兩點回流，第一級是膜池混合液回流到好氧池前端；第二級是好氧區(qū)混合液分別回流到第一缺氧區(qū)和第二缺氧區(qū)；第三極是第一缺氧區(qū)的混合液混流到厭氧區(qū)。
SBR-MBR工藝
SBR-MBR工藝是將SBR和MBR相結(jié)合形成的一種工藝，具有兩者的優(yōu)點。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濾作用，反應中的微生物可以最大限度的繁殖，利于硝化細菌的生長，污泥的生物活性高、吸附和降解有機物能力強。
SBR-MBR工藝有進水、厭氧、好氧、沉淀五個系統(tǒng)，SBR和MBR的工作方式為生物脫磷除氮提供條件，還可以根據(jù)處理不同廢水的需要進行控制，利用膜分離排水，提高廢水的凈化效率，還節(jié)省了時間。蘇州皙全皙全純水設備公司可根據(jù)客戶要求制作各種流量的純水設備，超純水設備及純水設備，水處理設備和去離子水設備。
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