傳統(tǒng)的活性污泥工藝(Conventional Activated Sludge, CAS)廣泛地應(yīng)用于各種污水處理中,。由于采用重力式沉淀方式作為固液分離手段,,因此帶來了很多方面的問題,,如固液分離效率不高、處理裝置容積負(fù)荷低,、占地面積大,、出水水質(zhì)不穩(wěn)定、傳氧效率低,、能耗高以及剩余污泥產(chǎn)量大等等,。
傳統(tǒng)生物處理工藝處理后的水難以滿足越來越嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn),同時,,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展所帶來的水資源的日益短缺也迫切要求開發(fā)合適的污水資源化技術(shù),,以緩解水資源的供需矛盾。在上述背景下,,一種新型的水處理技術(shù)——(Membrane Bioreactor,,MBR)應(yīng)運(yùn)而生。隨著膜分離技術(shù)和產(chǎn)品的不斷開發(fā),,MBR也更具有實(shí)用價值,,近年來許多都投入了大量資金用于開發(fā)此項技術(shù)。
MBR概述
MBR是指將超,、微濾膜分離技術(shù)與污水處理中的生物反應(yīng)器相結(jié)合而成的一種新的污水處理裝置,。這種反應(yīng)器綜合了膜處理技術(shù)和生物處理技術(shù)帶來的優(yōu)點(diǎn)。超,、微濾膜組件作為泥水分離單元,,可以完全取代二次沉淀池。超,、微濾膜截留活性污泥混合液中微生物絮體和較大分子有機(jī)物,,使之停留在反應(yīng)器內(nèi),使反應(yīng)器內(nèi)獲得高生物濃度,,并延長有機(jī)固體停留時間,,地提高了微生物對有機(jī)物的氧化率。同時,,經(jīng)超,、微濾膜處理后,出水質(zhì)量高,,可以直接用于非飲用水回用,。系統(tǒng)幾乎不排剩余污泥,且具有較高的抗沖擊能力,。特別1989年Yamamoto將中空纖維膜應(yīng)用于活性污泥處理中,,使工藝運(yùn)行成本大大降低,實(shí)際應(yīng)用前景廣闊。因此,,MBR是當(dāng)今倍受國內(nèi)外專家學(xué)者重視的一項高新水處理技術(shù),。
MBR種類
從整體構(gòu)造上來看,MBR是由膜組件和生物反應(yīng)器兩部分組成,。根據(jù)這兩部分操作單元的組合方式,,膜生物反應(yīng)器可分為分置式和一體式(浸沒式)兩種。分置式MBR是指膜組件與生物反應(yīng)器分開設(shè)置,,浸沒式MBR是指膜組件安置在生物反應(yīng)器內(nèi)部,。
MBR工藝優(yōu)缺點(diǎn)
MBR工藝的主要特點(diǎn)如下:
1.出水水質(zhì)好
由于采用膜分離技術(shù),不必設(shè)立,、過濾等其它固液分離設(shè)備,。的固液分離將污水中有懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì),、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開,,不需經(jīng)三級處理即直接可回用,具有較高的水質(zhì)安全性,。
表1分置式及浸沒式MBR工藝比較表
MBR 種類 |
壓力驅(qū)動 形式 |
動力 消耗 |
管道 要求 |
膜更換和 清洗情況 |
微生物 失活情況 |
設(shè)備占地 面積 |
分置式 |
壓力泵加壓 |
大 |
需要 |
方便 |
有可能 |
大 |
一體式 |
真空泵抽吸 |
小 |
不需要 |
不方便 |
不失活 |
小 |
2.占地面積小
膜生物反應(yīng)器生物處理單元內(nèi)微生物維持高濃度,,使容積負(fù)荷大大提高,膜分離的性使處理單元水力停留時間大大縮短,,占地面積減少,。同時膜生物反應(yīng)器由于采用了膜組件,不需要沉淀池和專門的過濾車間,,系統(tǒng)占地僅為傳統(tǒng)方法的60%,。
3.節(jié)約能源
由于MBR的氧利用效率,和的間歇性運(yùn)行方式,,大大減少了曝氣設(shè)備的運(yùn)行時間和用電量,,節(jié)省電耗。
與此同時,,MBR工藝的主要缺點(diǎn)如下:
1.對NH3-N去除率不理想
由于MBR工藝的實(shí)質(zhì)仍為AO工藝,,因此其生物處理能力也與AO工藝接近,,從目前的進(jìn)水水質(zhì)來看,,本工程的C/N比較低,因此AO工藝并不能將NH3-N去除至目標(biāo)水質(zhì),,而后續(xù)的納濾對BOD,、SS及TP的截留效果較好,對NH3-N的去除率并不理想,。
2.水通量較低
由于膜的截留能力較強(qiáng),,導(dǎo)致單位膜面積的水通量較低,因此MBR工藝較多應(yīng)用于水量較小的項目中,,對于大規(guī)模污水項目,,其膜組配備量較大,,因此投資較高。
3.維護(hù)費(fèi)用較高
由于膜組件是耗材,,一套膜組件的壽命約為2-3年,,而更換一套其費(fèi)用相對較高,導(dǎo)致MBR的維護(hù)費(fèi)用較其他工藝更高,。并且由于國內(nèi)污水內(nèi)所含雜質(zhì)較多,,膜很容易被各種尖銳物質(zhì)(如沙粒、竹片等)所劃傷,,其更換頻率較國外更高,,導(dǎo)致運(yùn)行成本進(jìn)一步增加。