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技術文章
MBR一體化設備工作原理

MBR(膜生物反應器)是把生物處理與膜分離相結合的一種組合工藝,在生物反應器中置入中空纖維膜組件,過濾中空纖維膜為超濾膜(UF),孔徑範圍為0.04μm,主要用于對懸浮液和有機物進行截留。其特點可使生物反應池内維持一定濃度的微生物量,對污水進行淨化。

MBR膜生物反應器,是一種将高效膜分離技術與傳統活性污泥法相結合的新型高效污水處理工藝,它用具有獨特結構的MBR平片膜組件置于曝氣池中,經過好氧曝氣和生物處理後的水,由泵通過濾膜過濾後抽出。MBR污水處理與傳統污水處理方法具有很大區别,通過膜分離裝置代替傳統工藝中的二沉池和三級處理工藝。從而得到優質的出水,解決了傳統環保設備進行污水處理的出水水質達不到中水回用要求的問題。MBR污水處理後的水可直接作為市政用水或進一步處理作各種工業用水。

由于MBR膜的存在大大提高了系統固液分離的能力,從而使MBR膜生物反應器的出水,水質和容積負荷都得到大幅度提高,經膜處理後的水水質标準高(超過國家一級A标準),經過消毒,最後形成水質和生物安全性高的優質再生水,可直接作為新生水源。由于膜的過濾作用,微生物被完全截留在MBR膜生物反應器中,實現了水力停留時間與活性污泥泥齡的徹底分離,消除了傳統活性污泥法中污泥膨脹問題。MBR膜生物反應器具有對污染物去除效率高、硝化能力強,可同時進行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質穩定、剩餘污泥産量低、設備緊湊、占地面積少(隻有傳統工藝的1/3-1/2)、增量擴容方便、自動化程度高、操作簡單等優點。

MBR膜生物反應器組件系列,具有結構緊湊、外型美觀、占地面積小、運行費用低、穩定可靠、自動化程度高、維護操作方便等優點。MBR污水處理的出水水質好,優于中水水質标準。并以獨特的MBR平片膜技術,克服了一般中空纖維膜的諸多不足之處,是當今國際先進的污水處理産品設備。MBR膜生物反應器的系列膜組件已經形成了标準化的系列産品,每個組件由50-150片标準平闆膜片組成,也可以根據用戶的需求進行單獨設計,以滿足用戶需求。

MBR一體化設備利用膜生物反應器(MBR)進行污水處理及回用的一體化設備,其具有膜生物反應器的所有優點:出水水質好,運行成本低、系統抗沖擊性強、污泥量少,自動化程度高等,另外,作為一體化設備,其具有占地面積小,便于集成。它既可以作為小型的污水回用設備,又可以作為較大型污水處理廠(站)的核心處理單元,是目前污水處理領域研究的熱點之一,具有廣闊的應用前景。

工作原理:

膜生物反應器(MBR)工藝是膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術。它利用膜分離設備将生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質截留住,省掉二沉池。活性污泥濃度因此大大提高,水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)可以分别控制,而難降解的物質在反應器中不斷反應、降解。

因此,膜生物反應器(MBR)工藝通過膜分離技術大大強化了生物反應器的功能。與傳統的生物處理方法相比,是目前最有前途的廢水處理新技術之一。

設備性能參數:

MBR一體化設備的核心部件是膜生物反應器,其進水水質要求如下:

COD<500mg/L;

BOD5<300mg/L;

SS<100mg/L;

NH3-N<50mg/L;

大腸杆菌數<10000個/L;

一體化設備可根據原水水質靈活配置工藝流程,使該設備具有廣泛的适用性。能直接将生活污水、醫院污水處理達到生活雜用水标準。

出水水質:

出水水質達到生活雜用水标準:

COD<50mg/L;

BOD5<10mg/L;

SS<10mg/L;

NH3-N<10mg/L;

大腸杆菌數<3個/L;

典型工藝流程:

MBR一體化設備處理生活污水的工藝流程如下圖所示:

該技術是一種先進的污水處理技術,其核心是基于浸入式高強中空纖維膜分離和生物反應技術,将懸浮生長生物反應器與超濾膜分離系統一體化,用超濾膜分離方法替代了傳統活性污泥處理系統中的二沉池和砂濾系統。其特點是處理水水質非常好,懸浮固體、CODcr、NH3-N、BOD5和濁度很低,可直接回用作雜用水,比如飲用水以外的生活雜用水,園林綠化,洗車等;工業用水,比如循環冷卻用水或直接作為反滲透進水、生産鍋爐補給水和電子工業超純水。

超濾膜通常是直接浸沒在曝氣池中,直接與生物反應混合液接觸,通過過濾泵的負壓抽吸使濾後水通過外壓式中空纖維膜達到固液分離的作用。負壓抽吸的壓差非常低,最大隻有2.2米的水頭,單位處理水所需的能量較小。在過濾過程中,通過鼓風機在膜的底部通入空氣。一方面氣流上升産生的湍流對中空纖維膜的外表面産生擦洗作用,從而可連續清除掉膜表面上粘附的固體物質,防止或降低膜的污染或堵塞;另一方面這種氣流同時也具有曝氣作用,可提供生物降解所需要的大部分耗氧量。生物降解所需要的其餘部分氧還要通過擴散曝氣系統來完成。生物反應中産生的過量污泥直接從超濾膜池中排出。

主要優點:

MBR膜生物反應器在MBR污水處理和MBR中水回用工程的應用中具有以下十分突出的優點:

1)MBR膜生物反應器的污染物去除效率高,處理出水水質好;

2)MBR膜生物反應器的污泥濃度高,裝置容積負荷大,占地面積小;

3)MBR膜生物反應器有利于增殖緩慢或高效微生物的截留,提高系統的硝化效果和對難降解有機物的處理能力;

4)MBR膜生物反應器的剩餘污泥産生量低;

5)MBR膜生物反應器易于實現自動控制,操作管理方便;

6)經處理後排放水SS和濁度都接近于零,可實現回用。

MBR(膜生物反應器)工藝特征:

1)對污水中的有機物進行降解、硝化菌将NH3-N硝化為NO3-,對有機物去除率在95%以上;對氨氮去除率在97%以上。

2)預處理過程簡單,不需要大量投加化學藥劑,操作過程簡單;

3)回收率高,水的回收率可達到99%以上,這種靈活性容許操作員在流入的未淨化水品質惡化時通過降低回收率減少對隔膜的“壓力”,但同時産生相同總量和品質的淨化水;

4)系統使用邏輯進程監控系統,包括流量傳送器和壓力傳送器等等。這種高度受控的系統方法可用于設計最靈活的系統并提高操作員接口的最低要求;

5)空氣沖洗保證在各種流入條件下都能可靠運行;

6)自動反沖保證在較低的過膜壓力下提高整體膜通量;

7)占地面積小,隻有傳統工藝的10~20%;

8)使用壽命長,連續運行時間可達7萬小時,斷絲率小于1%。

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