MBR膜生物反应器在污水处理中必不可少

MBR膜生物反应器工艺说明膜生物反应器(membrane bioreactor ,MBR)是膜分离技术与生物处理技术有机结合的一种新型态废水处理系统。MBR膜生物反应器工艺是膜分离技术与生物处理法的高效结合，其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池进行固液分离。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解，有效提高了生物反应器的处理效率，从而有效进行工业废水处理，减少了处理设施占地面积。

一、MBR膜生物反应器工艺流程：

原水——>调节池——>MBR反应池——>清水池——>排放或回用。

二、MBR膜生物反应器的优势 ：

1、高效地进行固液分离，其分离效果远高于传统的沉淀池，出水水质好，出水悬浮物和浑浊度接近于零，可直接回用，实现了污水处理资源化;

2、膜的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间和污泥龄的完全分离，运行控制灵活稳定;

3、由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一，并取代了三级处理的全部工艺设施，因此可大幅度减少占地面积，节省土建建设;

4、利用硝化细菌的截留和繁殖，系统硝化效率高。通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能;

5、由于泥龄可以非常长，从而大大提高难降解有机物的降解效率;

6、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥产量极低，由于泥龄可无限长，理论上可实现零污泥排放;

7、系统实现PLC控制，操作管理方便。

三、膜污染后的清洗和再生 :

1、超声波清洗。超声波能够在清洗溶液中形成极大的扰动，破坏膜表面和吸附物质的连接，松散膜面上的颗粒，除去膜表面的沉积层。但是超声波对膜是否有损坏作用尚需进一步研究 2、物理反冲洗：物理反冲洗包括水反冲洗和气水反冲洗。反冲洗能减少膜结垢，可形成优化的水力操作条件。但反洗能够缩短膜的工作寿命;

3、空曝气：当膜面附着的污泥层对膜通量影响很大时，空曝能有效地解决膜污染问题;

4、化学方法：化学清洗能够破坏污染物的分子结构或改变污染物与膜表面分子间的吸引力，当膜污染程度较深时，物理方法清洗不能达到所需要的结果，而化学清洗则可以使膜通量恢复得比较好。常用化学试剂包括酸液、碱液、螯合剂、氧化剂、酶和表面活性剂等。化学方法虽然能够出去污染物，但也有可能引入新的污染物。并且同一种清洗剂，在不同的操作条件和操作方式下，青霞效果差别很大。

5、组合清洗法：由于造成膜污染的原因很多，使用单一的清洗方法，难以达到最佳效果，故通常采用物理-化学清洗相结合或使用多种化学试剂组合进行清洗。

四、经济效益分析:

随着现代社会工业化的迅猛发展，城市用水量和废水量急剧增加，水资源情况日趋紧张，这已成为世界各国共同面临的问题。在水资源紧缺的现实下，将污水进行深度处理后作为再生资源是必然的发展趋势，污水资源化利用技术的推广应用势在必行。采用膜生物反应器污水处理技术，实现了废水的资源化，减少了污水排放产生的环境污染，也减少了排污成本，同时每天可以产生清洁水，其可以代替自来水用于小区的绿化、浇灌和道路喷洒等场合，从而节约了宝贵的水资源，也梅花了小区的自然环境。目前自来水的价格在2-3元/吨，可见一个处理能力为240吨/天中水处理站年生产中水87600吨，其经济成本为17.5-26.3万元，可见，中水回用具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。研究表明，膜技术是最适合废水循环和再利用的技术，而且是废水深度处理的首选技术。膜技术在污水治理及回用中作为一项回用技术，其优点是几乎可完全脱除SS、一般的细菌、病毒、大肠杆菌等，且可脱色，减少生成三氯甲烷(THM)的前驱物，出水水质优良，由于膜装置占用的空间小，特别适合于老厂改造升级或建场地受限制的条件下采用。

膜-生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。

五、特点:

1) 对污染物的去除率高，抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中没有悬浮物;

2 ) 膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的分别控制，因而其设计和操作大大简化;

3 ) 膜的机械截留作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，具有极强的抗冲击能力;

4 ) 由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低;

5 ) 由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解;

6 ) MBR曝气池的活性污泥不会随出水流失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点;

7 ) 较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌 胶团所难以相比的;

8 ) 膜生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便;

9) MBR工艺省略了二沉池，减少占地面积。

六、浸没式MBR膜组件维护管理

1、维护管理项目及实施频率

为了维持膜组件的性能，维护管理项目及其实施频率按以下所述进行。

(1)曝气管的清洗(频率：每天一次)

(2)膜元件的药液清洗(频率：同一过滤流量下跨膜压差比初期稳定运行时的跨膜压差高5kPa时，或者每半年一次，择两者间更短时间内进行一次药液清洗。)

(3)出水管的更换(频率：大约为每3年一次，但因使用情况各异)：

更换出水管时，请使用指定的型号。

更换出水管时，将出水管牢固的插入出水口根部。

更换出水管时，避免对膜元件和集水管进水口用力过度，防止损坏。

2、曝气管的清洗方法

曝气装置的曝气孔阻垢可能会造成曝气不均匀和膜的堵塞。为了防止膜的堵塞，请每天进行一次曝气管的清洗(建议设置自动阀进行曝气管的自动清洗)。

清洗时，通过打开排空气阀释放曝气管内的压力使污泥逆流进入曝气管内，通过流经曝气管内的空气将污泥排出。

3、膜元件的化学清洗

当跨膜压差上升过大时，需要进行化学清洗。当膜表面的孔堵塞时，这样的压力上升就会发生。化学清洗的周期如下所示：

(1)同一过滤流量下膜间压差比初期稳定运行时的膜间压差高5kPa时，或者每半年一次，择两者间更短时间内进行一次药液清洗。

(2)当跨膜压差上升很快时，尽早进行药液清洗。尽早进行的化学清洗可以有效的去除膜表面的孔堵塞。

(3)如果6个月内，膜间压差高5kPa时，观察花费了多长时间。使药液清洗常规化，这能有效延长膜的寿命。

5、药品的使用操作

清洗使用的药品可能含有触及人体时会造成伤害的物质，因此请在仔细阅读药品的产品安全手册(MSDS)的基础上，务必装备有保护眼镜、手套等保护用具，操作时请非常小心作业。附着到皮肤时，请按照MSDS进行该药品对应的处理措施。

6、膜元件的药液清洗方法

(1)膜元件的化学清洗流程

将药液沿透过水导流管徐徐注入充满膜元件，使药液从膜的里侧向外侧渗出。药液注入时，请利用自然水头。根据药液槽的不同设计位置，由图依次进行说明。

① 药液箱处于较低位置时的药液清洗流程，按图8-2依次进行表述。

(a)请确认药液阀门已关闭、药液泵已停止。

(b)药液箱内药液调整到给定状态。

(c)停止过滤运行、关闭透过水阀(继续曝气)。

(d)确认已打开药液泵、确认药液的循环。

(e)徐徐打开药液阀，开始注入药液。

(f)注入给定量的药液，注入终了后停止药液泵。

(g)放置给定时间(1～3小时)。

(h)关闭药液阀，打开透过水阀，重新开始过滤运行。

由于开始运行初期时的透过水中残留有药液，请将其返送回原水池。无法返送时，请根据使用场所的环境来实施废液处理。

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