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工藝表現(xiàn)的是“辦理、回用”的節(jié)水理念。MBR膜生物反響器（MeMBR膜ane Bioreactor）工藝是傳統(tǒng)的生物處理工藝和膜別離技能相結(jié)合發(fā)展起來的。MBR膜工藝由生物處理和膜處理兩部分組成。生物處理部分包含缺氧池、好氧池；膜處理部分包含膜池。MBR膜別離技能選用超濾法，取代傳統(tǒng)生物處理沉淀池，固液別離作用好，為處理回用水質(zhì)問題供給了可靠確保。

    工藝原理
    生物處理部分的原理。生物處理部分選用缺氧池、好氧池來處理日子污水中氮污染物。日子污水中氮首要以有機氮、氨氮、亞 鹽氮和 鹽氮的形態(tài)存在。其中有機氮占40%——55%，氨氮占40%——55%，亞 鹽氮和 鹽氮僅占0——5%。廢水生物脫氮是在缺氧池和洽氧池中，將有機氮轉(zhuǎn)化為氨氮，通過硝化菌作用，將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再通過反硝化菌作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣，然后到達從廢水中脫氮的意圖。


    膜處理部分的原理。膜處理部分選用膜池，針對傳統(tǒng)日子污水生物處理辦法難以降解的高分子物質(zhì)、膠體、蛋白質(zhì)、微粒等的狀況，將污水經(jīng)再加壓后，通過超濾膜的極小孔徑進行超過濾。使用高分子材料超濾膜的滲濾挑選性，能夠截留化學(xué)弄清或生物化學(xué)處理過程中未能沉降的懸浮顆粒和微絮凝體，一切懸浮物、磷、重金屬、細菌、病毒、和其他物質(zhì)都被超濾膜別離。然后使處理后的水質(zhì)到達回用目標(biāo)。


    工藝的分類
    膜生物反響器首要是由膜組件和生物反響器的兩個部分的組成。依據(jù)膜組件與生物反響器的組合辦法可將膜生物反響器分為以下三種類型：分置式膜生物反響器、一體式膜生物反響器和復(fù)合式膜生物反響器。


    分置式膜生物反響器
    分置式膜生物反響器是指膜組件與生物反響器分隔設(shè)置，相對獨立，膜組件與生物反響器通過泵與管路相連接。分置式膜生物反響器的工藝流程如圖1所示。


    該工藝膜組件和生物反響器各自分隔，獨立運轉(zhuǎn)，因此彼此攪擾較小，易于調(diào)節(jié)操控，并且，膜組件置于生物反響器之外，更易于清洗替換。但其動力耗費較大，加壓泵供給較高的壓力，構(gòu)成膜表面高速錯流，推遲膜污染，這是其動力費用大的原因，每噸出水的能耗為2——10kWh,約是傳統(tǒng)活性污泥法能耗的10——20倍，因此能耗較低的一體式膜生物反響器的研討逐漸得到了人們的注重。


    一體式膜生物反響器
    一體式膜生物反響器起源于日本，首要用于處理日子污水，近幾年，一些歐洲國家也熱衷于研討和使用。一體式膜生物反響器是將膜組件直接放置在生物反響器中，有時又稱為淹沒式膜生物反響器（SMBR膜），依托重力或水泵抽吸發(fā)生的負壓或真空泵作為出水動力。一體式膜生物反響器工藝流程如圖2所示。該工藝因為膜組件置于生物反響器之中，削減了處理體系的占地上積，并且該工藝用抽吸泵或真空泵抽吸出水，動力耗費費用遠遠低于分置式膜生物反響器，每噸出水的動力耗費約是分置式的1/10。假如選用重力出水，則可徹底節(jié)約這部分費用。但因為膜組件浸沒在生物反響器的混合液中，污染較快，并且清洗起來較為麻煩，需求將膜組件從反響器中取出。


    、復(fù)合式膜生物反響器
    復(fù)合式膜生物反響器也是將膜組件置于生物反響器之中，通過重力或負壓出水，但生物反響器的型式不同#復(fù)合式MBR膜，是在生物反響器中設(shè)備填料，構(gòu)成復(fù)合式處理體系，其工藝流程如圖3所示。


    在復(fù)合式膜生物反響器中設(shè)備填料的意圖有兩個：一是進步處理體系的抗沖擊負荷，確保體系的處理作用；二是下降反響器中懸浮性活性污泥濃度，減小膜污染的程度，確保較高的膜通量。


    復(fù)合式膜生物反響器中，因為填料上附著成長著大量微生物，能夠確保體系具有較高的處理作用并有抵抗沖擊負荷的能力，一起又不會使反響器內(nèi)懸浮污泥濃度過高，影響膜通量。

    工藝流程

     廢水通過兩道機械格柵，去除大塊懸浮物，進入缺氧池和洽氧池中進行硝化反硝化反響脫氮，再進入膜池進行固液別離。膜池出水由抽吸泵抽入回用水池。膜池內(nèi)污泥由污泥泵提升部分回流至缺氧池，剩下污泥進入污泥脫水機進行脫水。在膜池內(nèi)，為了削減膜污染，選用鼓風(fēng)機進行攪攪拌清洗。


    工藝優(yōu)缺點剖析

    不發(fā)生污泥脹大。

    因為MBR膜工藝中BOD污泥負荷低，污泥處于高內(nèi)源呼吸相，細菌內(nèi)源代謝后只留下慵懶的殘留物，產(chǎn)泥量很少。MBR膜反響器的污泥產(chǎn)率低于傳統(tǒng)活性污泥法。傳統(tǒng)活性污泥法的污泥產(chǎn)率為0.5——1.0KgMLSS/KgBOD，MBR膜工藝的污泥產(chǎn)率僅為0.1——0.3KgMLSS/KgBOD。BOD污泥負荷低，泥齡長，按捺絲狀菌的增值，處理了傳統(tǒng)活性污泥法的污泥脹大問題（Adham&Gagliardo，1998）。

    生物降解功率高。

    超濾膜對污水中有機物的截留，增加了生物反響池的降解功率。首要原因有三：其一，保持了較高的污泥濃度；其二，有機污染物的氧化降解過程是一放熱反響，因為污泥濃度較高，生物反響池更簡略保持在較高的溫度下運轉(zhuǎn)，確保了細菌較高的生物活性；其三，有機物的降解需求微生物在反響池的停留時刻大于降解該有機物的最小污泥停留時刻。膜生物反響器工藝因為微生物泥齡較長，一些傳統(tǒng)工藝難降解的有機物都會為膜生物反響器降解。因此MBR膜工藝的有機物降解功率要比傳統(tǒng)辦法高10——15倍（Buisson等，1998）。出水水質(zhì)能夠到達BOD：5mg/L、 NH4+-N：5mg/L、SS：5mg/L。

    因為膜價格和膜替換費用高昂，MBR膜工藝的使用規(guī)模曾受到約束。

    近十多年來膜技能發(fā)展迅速，膜替換費用現(xiàn)已從悉數(shù)費用中所占的份額約54%下降到缺少9%（Churchouse&Wildgoose，2004）。跟著膜技能的不斷改造、膜壽數(shù)的不斷延伸，膜水通量的逐漸進步和運轉(zhuǎn)過程中膜污染的逐漸削減（包含膜污染引起的膜替換），以及采納必要的措施，比如在膜池內(nèi)超濾膜的下方以必定強度的空氣不斷對膜進行沖刷抖動，既起到為生物氧化供氧的作用，又避免活性污泥附著在膜的表面構(gòu)成膜污染。MBR膜工藝的優(yōu)勢在日子污水處理與回用中逐漸顯現(xiàn)出來。


    工藝的特色


    對污染物的去除功率高


    對懸浮固體（SS）濃度和濁度有著十分杰出的去除作用。因為膜組件的膜孔徑十分小，可將生物反響器內(nèi)悉數(shù)的懸浮物和污泥都截留下來，其固液別離作用要遠遠好于二沉池，MBR膜對SS的去除率在99%以上，乃至到達100%;濁度的去除率也在90%以上，出水濁度與自來水附近。


    因為膜組件的高效截留作用，將悉數(shù)的活性污泥都截留在反響器內(nèi)，使得反響器內(nèi)的污泥濃度可到達較高水平，最高可達40——50g/L。這樣，就大大下降了生物反響器內(nèi)的污泥負荷，進步了MBR膜對有機物的去除功率，對日子污水COD的均勻去除率在94%以上，BOD的均勻去除率在96%以上。


    一起，因為膜組件的別離作用，使得生物反響器中的水力停留時刻（HRT）和污泥停留時刻（SRT）是徹底分隔的，這樣就能夠使成長緩慢、代代時刻較長的微生物（如硝化細菌）也能在反響器中生存下來，確保了MBR膜除具有高效降解有機物的作用外，還具有杰出的硝化作用。研討標(biāo)明，MBR膜在處理日子污水時，對氨氮的去除率均勻在98%以上，出水氨氮濃度低于1mg/L。


    此外，挑選適宜孔徑的膜組件后，MBR膜對細菌和病毒也有著較好的去除作用，這樣就能夠省去傳統(tǒng)處理工藝中的消毒工藝，大大簡化了工藝流程。


    另外，在DO濃度較低時，在菌膠團內(nèi)部存在缺氧或厭氧區(qū)，為反硝化發(fā)明了條件。僅選用好氧MBR膜工藝，盡管對TP的去除功率不高，但假如將其與厭氧進行組合，則可大大進步TP的去除率。研討標(biāo)明，選用A/O復(fù)合式MBR膜工藝，對TP的去除率可達70%以上。


    具有較大的靈敏性和實用性


    在城市污水或工業(yè)廢水處理中，傳統(tǒng)的處理工藝（格柵+沉砂池+初沉池+曝氣池+二沉池+消毒池）流程較長，占地上積大，而出水水質(zhì)又不能確保。而MBR膜工藝（篩網(wǎng)過濾+MBR膜）則因流程短、占地上積小、處理水量靈敏等特色，而呈現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。MBR膜的出水量依據(jù)實際狀況，只需增減膜組件的片數(shù)就可完成產(chǎn)水量調(diào)整，十分簡略、便利。


    關(guān)于傳統(tǒng)的活性污泥法工藝中呈現(xiàn)的污泥脹大現(xiàn)象，MBR膜因為不必二沉池進行固液別離，能夠輕松處理。這樣，就大大減輕了辦理操作的雜亂程度，使優(yōu)質(zhì)、安穩(wěn)的出水成為可能。


    一起，MBR膜工藝十分易于完成自動操控，進步了污水處理的自動化水平。


    處理了剩下污泥處置難的問題


    剩下污泥的處置問題，是污水處理廠運轉(zhuǎn)好壞的關(guān)鍵問題之一。MBR膜工藝中，污泥負荷十分低，反響器內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)相對缺少，微生物處在內(nèi)源呼吸區(qū)，污泥產(chǎn)率低，因此使得剩下污泥的發(fā)生量很少，SRT得到延伸，掃除的剩下污泥濃度大，可不必進行污泥濃縮，而直接進行脫水，這就大大節(jié)約了污泥處理的費用。有研討得出，在處理日子污水時，MBR膜最佳的排泥時刻在35d左右。


    由上述可知，MBR膜工藝所具有的優(yōu)越性，是現(xiàn)在其他處理工藝無法比擬的。該工藝在城市污水或日子污水處理、高濃度有機廢水、難降解有機廢水以及中水回用等方面都具有寬廣的使用遠景。


    工藝與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝比較具有的特色、出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)安穩(wěn)因為膜的高效別離作用，別離作用遠好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極端明澈， 懸浮物和濁度接近于零，細菌和病毒被大幅去除 ，出水水質(zhì)優(yōu)于建設(shè)部頒布的日子雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（ CJ25.1-89 ），能夠直接作為非飲用市政雜用水進行回用。一起，膜別離也使 微生物被徹底被截流在生物反響器內(nèi)， 使得體系內(nèi)能夠保持較高的微生物濃度，不光 進步了反響設(shè)備對污染物的全體去除功率，確保了杰出的出水水質(zhì)，一起反響器 對進水負荷（水質(zhì)及水量）的各種變化具有很好的適應(yīng)性，耐沖擊負荷，能夠安穩(wěn)獲得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。


    剩下污泥產(chǎn)值少


    該工藝能夠在高容積負荷、低污泥負荷下運轉(zhuǎn)，剩下污泥產(chǎn)值低（理論上能夠完成零污泥排放），下降了污泥處理費用。


    占地上積小，不受設(shè)置場合約束


    生物反響器內(nèi)能保持高濃度的微生物量，處理設(shè)備容積負荷高，占地上積大大節(jié)約； 該工藝流程簡略、結(jié)構(gòu)緊湊、占地上積省，不受設(shè)置場所約束，適合于任何場合，可做成地上式、半地下式和地下式。


    可去除氨氮及難降解有機物


    因為微生物被徹底截流在生物反響器內(nèi)，然后有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留成長，體系硝化功率得以進步。一起，可增加一些難降解的有機物在體系中的水力停留時刻，有利于難降解有機物降解功率的進步。


    操作辦理便利，易于完成自動操控


    該工藝完成了水力停留時刻（ HRT ）與污泥停留時刻（ SRT ）的徹底別離，運轉(zhuǎn)操控愈加靈敏安穩(wěn)，是污水處理中簡略完成配備化的新技能，可完成微機自動操控，然后使操作辦理更為便利。


    易于從傳統(tǒng)工藝進行改造


    該工藝能夠作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級污水處理廠出水深度處理（然后完成城市污水的大量回用）等范疇有著寬廣的使用遠景。


    結(jié)語：MBR膜工藝流程簡略；出水水質(zhì)好，滿意回用要求，合格安穩(wěn)，泥齡操控簡略，比照成長速率小、對代代周期長的硝化細菌特別有利；污泥產(chǎn)值低，脫水后外運處理量少；總投資根本適當(dāng)狀況下占地上積較省，運轉(zhuǎn)成本較低。因為MBR膜工藝的顯著長處，MBR膜工藝在日子污水處理及回用上有著寬廣的使用遠景，建議全社會廣泛選用MBR膜工藝法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)日子污水處理辦法，以到達污水處理后回用的意圖。