MBR工藝流程、原理、適用范圍

1、膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝一、概述MBR一體化設(shè)備利用膜生物反應(yīng)器（MBR）進(jìn)行污水處理及回用的一體化設(shè)備，其具有膜生物反應(yīng)器的所有優(yōu)點(diǎn)：出水水質(zhì)好，運(yùn)行成本低、系統(tǒng)抗沖擊性強(qiáng)、污泥量少，自動(dòng)化程度高等，另外，作為一體化設(shè)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(shè)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(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，具有廣闊的應(yīng)用前景。二、工作原理MBR是一種將高效膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié)合的新型高效污水處理工藝，它用具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的MBR平片膜組件置于曝氣池中，經(jīng)過好氧曝氣和生物處理后的水，由泵通過濾膜過濾后抽出。它利用膜分離設(shè)備將生化反

2、應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住，省掉二沉池?；钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣撸νＡ魰r(shí)間(HRT)和污泥停留時(shí)間(SRT)可以分別控制,而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。En由于MBR膜的存在大大提高了系統(tǒng)固液分離的能力，從而使系統(tǒng)出水，水質(zhì)和容積負(fù)荷都得到大幅度提高，經(jīng)膜處理后的水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高(超過國家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn))，經(jīng)過消毒，最后形成水質(zhì)和生物安全性高的優(yōu)質(zhì)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(yīng)器中，實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間與活性污泥泥齡的徹底分離，消除了傳統(tǒng)活性污泥法中污泥膨脹問題。膜生物反應(yīng)器具有對(duì)污染物去除效率高、硝化能力強(qiáng)，可同時(shí)進(jìn)行硝化、反

3、硝化、脫氮效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、剩余污泥產(chǎn)量低、設(shè)備緊湊、占地面積少(只有傳統(tǒng)工藝的1/3-1/2).增量擴(kuò)容方便、自動(dòng)化程度高、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。調(diào)節(jié)漁厭氧渣展生物反應(yīng)器（好氧池回用彌放水箱MBR工藝涼程三、與傳統(tǒng)的污水處理生物處理技術(shù)相比，MBR具有以下明顯優(yōu)勢(shì)：設(shè)備緊湊，占地少由于生物反應(yīng)器內(nèi)將污泥濃度提高了25倍，容積負(fù)荷可大大提高，而且用膜組件代替了二沉池和過濾設(shè)備，因此，與常規(guī)生物處理工藝相比，膜生物反應(yīng)器的占地面積可大為減少；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，處理出水極其清澈，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)優(yōu)于建設(shè)部頒發(fā)的生活雜用

4、水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)4.（CJ25.1-89）,可以直接作為非飲用市政雜用水進(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?？扇コ钡半y降解有機(jī)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，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時(shí)，可增長一些難降解的有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間，有利于

5、難降解有機(jī)物降解效率的提高。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)行控制更加靈活穩(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，從而使操作管理更為方便。5.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。MBR也存在一些不足。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.膜造價(jià)高，使膜生物反應(yīng)器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝；2.膜污染容易出現(xiàn)，給操作管理帶來不便；3.能耗高：首先MBR泥水分離過程必須保持一定的膜驅(qū)動(dòng)壓力，其次

6、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；膜使用壽命有限：3-5年使用壽命，平均每年更換20%的膜片。用途】適用范圍】原有污水處理廠、自來水廠的升級(jí)、改造市政污水處理廠、自來水廠的新建高濃度有機(jī)廢水的處理純水生產(chǎn)預(yù)處理中水回用市政污水醫(yī)院廢水洗滌廢水工業(yè)廢水食品、醫(yī)療廢水2平片膜元件MBR膜生物反應(yīng)器四、膜生物反應(yīng)器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析：盡管MBR的運(yùn)行費(fèi)用略高于常規(guī)生物處理方法，但MBR的處理出水能達(dá)到中水回用的目的，且隨著膜制造技術(shù)的進(jìn)步，膜質(zhì)量的提高和膜制造成本的降

7、低，MBR的投資也會(huì)隨之大幅度降低。另外，各種新型膜生物反應(yīng)器的開發(fā)，如主要指標(biāo)】3、運(yùn)行費(fèi)用：0.5元/m32、可安裝在建設(shè)工程的現(xiàn)場在低壓下運(yùn)行的重力淹沒式MBR、厭氧MBR等與傳統(tǒng)的好氧加壓膜生物反應(yīng)器相比，其運(yùn)行費(fèi)用大幅度下降。因此可以預(yù)見，膜生物反應(yīng)器作為中水回用技術(shù)將會(huì)愈來愈具有經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上的競爭優(yōu)勢(shì)。預(yù)計(jì)中水回用將是MBR在我國推廣應(yīng)用的主要方向。目前我國膜生物反應(yīng)器在中水回用中的應(yīng)用實(shí)例尚少，需結(jié)合我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和MBR工藝的特點(diǎn)，進(jìn)一步加強(qiáng)研究以推動(dòng)其工程化應(yīng)用的進(jìn)程。五、3.14再生水裝置：本裝置是一種自動(dòng)化的高效污水生物處理設(shè)備，是十分理想的MBR污水處理、MBR中水

8、回用再生水設(shè)備。本系統(tǒng)適合治理規(guī)模較小的分散性水污染，適用場所有：居民小區(qū)、新農(nóng)村建設(shè)小區(qū)、學(xué)校、公共廁所等。具有占地面積小、高效節(jié)能、智能化控制、能耗低、出水水質(zhì)穩(wěn)定、可無人看管等優(yōu)點(diǎn)。適用水量2.5120m3/天；系統(tǒng)可并聯(lián)使用?！井a(chǎn)品特點(diǎn)】3、交貨期限短4、易于遷移1、可用于處理站的安裝及測(cè)試1、污水水質(zhì)：生活污水4、出水水質(zhì)：優(yōu)于國家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)2、處理水量：2.5-120m3/天1、前端處理池2、內(nèi)扶梯3、污泥泵4、反應(yīng)池5、MBR膜組件6、清水池7、抽吸泵8、風(fēng)機(jī)9、電控柜10、消毒裝置11、操作間4附：CODcr容積負(fù)荷處理設(shè)施如曝氣池單位容積能夠接納處理的CODcr的濃度，超過這

9、個(gè)濃度，就達(dá)不到設(shè)計(jì)的處理效率了。膜通量單位面積膜每天通過的水量，m3/m2天。生活污水：03-05一般：自來水：0.4-08工業(yè)廢水：0.2-0.4（0.25左右）平板膜清洗周期為3個(gè)月。沛爾MBR平板膜工作壽命：3-5年；工作溫度：10-35C；價(jià)格：500元/m2左右。六、MBR平片膜與中空膜比較:項(xiàng)目平片膜中空纖維膜進(jìn)口細(xì)格柵3mm1mm處理中污泥濃度15000-20000mg/L12000-15000mg/L（實(shí)際更低）耐久性10年以上5-8年以上占地面積大小出水水質(zhì)優(yōu)于級(jí)A優(yōu)于級(jí)A日常清洗不需要需要日常清洗用水不需要有些需要納米膜過濾水定期沖洗46個(gè)月46個(gè)月定期沖洗方式尢需提出，

10、在池內(nèi)沖洗需要提出，在池外沖洗江蘇藍(lán)天沛爾膜業(yè)有限公司產(chǎn)品規(guī)格膜元件型號(hào)型號(hào)PEIER-25(實(shí)驗(yàn)用)PEIER-100PEIER-150PEIER-175*有效膜面積(m2)0.251.01.51.75尺寸(mm)(長x寬x厚)518x365x151190 x518x151780 x518x152000 x518x15產(chǎn)水量(升/片.天)100135400550600825600825膜材料PVDF+PET材料膜孔徑(um)0.080.3組成外框架ABS骨架ABS或PE曝氣量(L/min.片)1012重量(Kg)0.733.15.746.7出水濁度(NTU)1出水懸浮物(mg/l)5壽命(年

11、)35價(jià)格(元/m2)500膜組件型號(hào)型號(hào)PEIER25-N*PEIER100-100PEIER150-100PEIER150-150PEIER175-100*總有效膜面積(m2)2.5,5.0,12.5100150225175尺寸(m)(長x寬x厚)1.65x0.65x2.01.65x0.65x2.662.35x0.65x2.661.65x0.65x2.9膜元件(數(shù)量)10,20,50PEIER-100（100片）PEIER-150（100片）PEIER-150（150片）PEIER-175（100片）產(chǎn)水量(m3/d)1,2,540556082.590123.56082.5重量(Kg)50

12、589912861085支架材質(zhì)304不銹鋼曝氣管材質(zhì)304不銹鋼集水管材質(zhì)UPVC或ABS注：1、PEIER25-N,N分別為10,20,50；2、PEIER175-100采用的膜元件為特殊產(chǎn)品，在特殊水質(zhì)或特殊要求的情況下使用，產(chǎn)水量與一般產(chǎn)品稍有差別。3、表2、表3中的產(chǎn)水量均指進(jìn)水為市政污水、抽吸壓10KPa,溫度10C時(shí)膜的初始過濾通量。七、平片膜的結(jié)構(gòu)：取水口單片平片膜由濾板，膜墊，薄膜層，取水口組成。濾板由外框架和內(nèi)支撐組膜表直的擴(kuò)大圖成。濾板主要是對(duì)附著在表面的膜墊和薄膜層起支撐作用。用于市政污水處理的濾板主要有兩種尺寸。一種是1000mmX500mm，另一種是1600mmX5

13、00mm。濾板中的內(nèi)支撐上有水流溝槽，可以使得過濾后的水能夠自由地在其中流動(dòng)。膜墊是薄膜過濾層的物理支撐。在濾板的兩面均緊密地附著有膜墊。薄膜層的材料為聚氯乙烯，薄膜層均勻地附著在膜墊的表面。取水口是最終處理后水的出口。過濾后的水經(jīng)過濾板內(nèi)支撐上的水流溝槽，在水力壓力或外部抽吸力的作用下流出。八、平片膜的過濾機(jī)理：物理過濾原理IIJ111平片膜浸沒在污水中。污水在兩片平片膜之間流動(dòng)，清潔的水在壓力或外部抽吸力的作用下流入平片膜的濾板內(nèi)，再通過平片膜的取水口流出至集水池，從而達(dá)到固液分離的作用。膜表面聚集的污泥，在鼓風(fēng)氣泡剪切力的作用下，脫離11膜表面，從而使膜的固液分離能力持續(xù)保持。生物過濾原

14、理、.膜框架.膜支架.散氣框架;散氣管:軟管（集水管人咅平片膜除了具有普通膜的物理過濾原理外，在實(shí)際運(yùn)行中，在平片膜的薄膜層外，會(huì)均勻地生長一層致密的生物膜。這層生物膜對(duì)固液分離的貢獻(xiàn)極大。大部分固體顆粒實(shí)際上是被這層生物膜截留。生物膜的過濾極大地減緩了物理膜的污染速度，久寶田平片膜可以運(yùn)行數(shù)個(gè)月不清洗，主要是因?yàn)橛辛松锬さ木壒?。九、平片膜組件結(jié)構(gòu)組成：平片膜組件由膜框架，膜支架（平片膜），散氣框架，散氣管，軟管，集水管組成。膜支架。就是上面介紹的平片膜，每個(gè)平片膜組件中可以安裝最多200片膜支架。膜框架。是用來支撐膜支架的，一般用不銹鋼材料制成。散氣框架。散氣框架位于膜框架的下部，為鼓風(fēng)氣

15、泡提供上升通道。散氣管。外部鼓風(fēng)機(jī)的空氣通過管道首先送至散氣管的主管（下部較粗的管道），再通過主管分配至散氣支管。散氣支管上有散氣孔，空氣通過散氣孔，經(jīng)過散氣框架，吹入膜框架的空隙之間，防止膜堵塞。軟管和集水管。每個(gè)膜框架的出水口與出水軟管相連接，出水軟管的水再匯集至集水管，=J終流入集水池。十、平片膜運(yùn)行平片膜的鼓風(fēng)機(jī)一般按照每片膜（1600mmX500mm)7L/min設(shè)計(jì)，運(yùn)行時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量般不調(diào)節(jié)。鼓風(fēng)機(jī)為24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。抽吸泵的大小根據(jù)膜組件數(shù)量設(shè)計(jì)，運(yùn)行時(shí)，為了清除污染，采取開9分鐘，停1分鐘的邏輯。該邏輯一般由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制完成。循環(huán)污泥泵的流量一般選擇進(jìn)水量的23倍，連續(xù)運(yùn)

16、行。剩余污泥泵根據(jù)池中MLSS計(jì)的讀數(shù)定時(shí)運(yùn)行。池中MLSS的濃度一般控制在1500020000mg/L左右。抽吸泵入口管道中，安裝了壓力計(jì)，通過壓力計(jì)的讀數(shù)可以了解膜污染的程度。初時(shí)運(yùn)行時(shí)，壓力損失很小，經(jīng)過46個(gè)月的運(yùn)行之后，壓力損失逐漸增加，般壓力損失達(dá)到2米水柱時(shí)，就要對(duì)膜進(jìn)行清洗。一、污水廠的MBR改造沉砂池普嗥池二沉池出水1.普曝池改造為MBR山水MDRJL17K二抑格冊(cè)3min山水回流污湄鼓鞏機(jī)ME辰亍也BS機(jī)缶回流心沖U二剩孟步尼為防止MBR堵塞，需要在進(jìn)水前增加1-3mm的細(xì)格柵。一般普曝池的水力停留時(shí)間為5-6小時(shí)，改造時(shí)需要將原普曝池分為缺氧池和曝氣池，其中缺氧池的停留時(shí)

17、間根據(jù)進(jìn)水總氮的濃度可設(shè)定為1.5-3小時(shí)，普曝池剩余部分為曝氣池。曝氣池中有時(shí)需要少量增加曝氣器的密度，缺氧池中需要增加潛水?dāng)嚢铏C(jī)。原來的二沉池改造為MBR池，可以利用原池，為節(jié)省用地，亦可重建。MBR池中安裝膜反應(yīng)器，增加膜曝氣鼓風(fēng)機(jī)，增加膜出水抽吸泵。MBR工藝的回流比一般為200%300%,回流泵一般需要更換。其它輔助工作包括，增加電力供應(yīng)能力，增加儀表，增加一套（或多套）膜清洗設(shè)備。2.A/0工藝改造為MBR為防止MBR堵塞，需要在進(jìn)水前增加3mm的細(xì)格柵。由于池中污泥濃度提高，需要適當(dāng)增加缺氧池中的攪拌器數(shù)量和曝氣池中曝氣器的數(shù)量。原來的二沉池改造為MBR池，可以利用原池，但實(shí)際MBR池的用地比原來的二沉池要小，為節(jié)省用地，亦