MBR工藝分類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)

MBR根據不同的分類(lèi)依據,有多種類(lèi)型,如下表:


01 分置式MBR


膜組件和生物反應器分開(kāi)設置,生物反應器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過(guò)濾端,在壓力作用下混合液中的液體透過(guò)膜,成為系統處理水。


優(yōu)點(diǎn):


(1) 膜組件與生物反應器之間的相互影響小。

(2) 單位面積膜的水通量大。

(3) 運行穩定可靠,操作管理容易。

(4) 易于膜的清冼、更換和增設。


缺點(diǎn):


(1)為減少污染物在膜表面的沉積,需要較高的膜面流速,因而配置的循環(huán)泵需要較高的流量,單位產(chǎn)水能耗很高,一般為6-8Kw·h/m3


(2)循環(huán)泵內的高剪切力會(huì )引起生物絮體的破壞,導致生物活性的降低。


02 一體式MBR


膜組件置于生物反應器內部,進(jìn)水進(jìn)入膜生物反應器,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除,再在負壓作用下由膜過(guò)濾出水。


優(yōu)點(diǎn):


(1)體積小,整體性強。膜組件直接置于生物反應器中,大大減少了占地面積。


(2)運行動(dòng)力費用低。膜表面的錯流是靠空氣攪動(dòng)產(chǎn)生的,混合液隨氣流向上流動(dòng),在膜表面產(chǎn)生剪切應力,在這種剪切應力的作用下,沉積在膜表面的顆粒容易脫離膜表面,因此不需要功率較大的循環(huán)泵。


缺點(diǎn):


(1)需要定期將膜組件取出生物反應器進(jìn)行化學(xué)清洗,因而管理方面上不及分置式。


(2)出水不連續。


(3)單位膜面積膜的產(chǎn)水量較低,一般僅為5-10L/m2·h


03 復合式MBR


復合式MBR:形式上也屬于一體式膜生物反應器,所不同的是在生物反應器內加裝填料,從而形成復合式膜生物反應器,改變了反應器的某些性狀。


04 MBR工藝優(yōu)越性


(1)出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩定


在 MBR 中,降解時(shí)間較長(cháng)的可溶性大分子化合物可以被膜截留下來(lái)并與污泥一起返回到生物反應器中,使這些化合物在生物反應器中的停留時(shí)間變長(cháng),從而有利于微生物對這些化合物的降解;


同時(shí)較長(cháng)的SRT可以使世代時(shí)間較長(cháng)的硝化細菌能夠在生物反應器中積累,提高了硝化效果。


因此MBR出水有機物含量較低,且總氮和總磷的含量也遠遠低于傳統活性污泥法。同時(shí),由于膜單元采用微濾膜或超濾膜,因而不僅對水中懸浮物截留率高,而且可以去除細菌。


(2)工藝參數易于控制


在MBR中,用膜組件代替二沉池,可以同時(shí)實(shí)現較短的HRT和很長(cháng)的SRT。同時(shí),MBR中由于膜對污泥的截留,可以在很大程度上消除污泥膨脹現象。


(3)耐沖擊負荷


MBR中生物反應器中的微生物濃度比普通生物反應器高得多,裝置處理容積負荷大,同時(shí)當進(jìn)水中有機物濃度變化較大時(shí),有機負荷率(單位質(zhì)量的微生物在單位時(shí)間內承受的有機物質(zhì)量)變化不大,系統去除有機物的效果變化不大。


(4)剩余污泥產(chǎn)量少


該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行,剩余污泥產(chǎn)量低(理論上可以實(shí)現零污泥排放),降低了污泥處理費用。


(5)占地面積小,不受設置場(chǎng)合限制


生物反應器內能維持高濃度的微生物量,處理裝置容積負荷高,占地面積大大節省;


該工藝流程簡(jiǎn)單、結構緊湊、占地面積省,不受設置場(chǎng)所限制,適合于任何場(chǎng)合,可做成地面式、半地下式和地下式。


(6)可去除氨氮及難降解有機物


由于微生物被完全截流在生物反應器內,從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長(cháng),系統硝化效率得以提高。


同時(shí),可增長(cháng)一些難降解的有機物在系統中的水力停留時(shí)間,有利于難降解有機物降解效率的提高。


(7)操作管理方便,易于實(shí)現自動(dòng)控制


該工藝實(shí)現了水力停留時(shí)間(HRT)與污泥停留時(shí)間(SRT)的完全分離,運行控制更加靈活穩定,是污水處理中容易實(shí)現裝備化的新技術(shù),可實(shí)現微機自動(dòng)控制,從而使操作管理更為方便。


05 MBR工藝的不足


(1)投資大


膜組件的造價(jià)高,導致工程的投資比常規處理方法增加約30%-50%


(2)能耗高


首先MBR泥水分離過(guò)程必須保持一定的膜驅動(dòng)壓力,其次是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的能耗要比傳統的生物處理工藝高。


(3)膜容易污染需要定期清洗


給操作管理帶來(lái)不便,同時(shí)需要消耗部分化學(xué)藥劑。


(4)受到膜材料的限制


由于材料技術(shù)的原因,目前膜的壽命還比較短,膜組件一般使用壽命在5年左右,到期需更換,導致運行成本進(jìn)一步增加。


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