MBR工艺浅析
MBR污水处理工艺

MBR污水处理工艺MBR污水处理工艺是一种高效的污水处理技术,它采用膜过滤器和生物反应器的结合,能够同时实现固液分离和有机物降解,有效去除废水中的悬浮物、有机物和微生物。
以下是对MBR污水处理工艺的详细介绍。
一、MBR污水处理工艺的原理和优势MBR污水处理工艺是通过膜过滤器将废水中的固体颗粒和微生物截留在反应器内,实现固液分离。
同时,反应器内的生物反应器可以降解废水中的有机物,使废水达到排放标准。
MBR污水处理工艺相比传统的活性污泥法和二级生物处理工艺具有以下优势:1. 占地面积小:MBR工艺采用膜过滤器替代沉淀池,可以大大减小处理设备的占地面积。
2. 出水水质稳定:MBR工艺通过膜过滤器的截留作用,可以有效去除废水中的悬浮物和微生物,确保出水水质稳定。
3. 处理效果好:MBR工艺能够同时实现固液分离和有机物降解,处理效果较好,出水水质达到国家排放标准。
4. 操作维护简单:MBR工艺采用自动化控制系统,操作维护简单方便,减少人工干预。
二、MBR污水处理工艺的工程应用MBR污水处理工艺广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村生活污水处理等领域。
以下是MBR污水处理工艺在城市污水处理厂中的应用示例。
1. 工艺流程:(1)进水:将城市污水通过进水管道引入MBR生物反应器。
(2)生物反应:污水在生物反应器中与微生物接触,微生物降解废水中的有机物。
(3)膜过滤:经过生物反应后的废水进入膜过滤器,固体颗粒和微生物被截留在膜上,惟独清澈的水通过膜孔排出。
(4)出水:经过膜过滤后的清澈水达到国家排放标准,可直接排放或者进一步处理后再利用。
2. 工程案例:某城市污水处理厂采用MBR污水处理工艺进行废水处理,处理能力为每天5000立方米。
该工艺采用了膜过滤器和生物反应器的组合,能够高效去除废水中的悬浮物和有机物,出水水质稳定,符合国家排放标准。
三、MBR污水处理工艺的运维与维护MBR污水处理工艺的运维与维护对于保持处理效果和设备寿命至关重要。
MBR污水处理工艺

MBR污水处理工艺引言概述:MBR污水处理工艺是一种先进的污水处理技术,通过结合膜分离和生物降解的原理,能够高效地去除污水中的有机物和悬浮物,达到排放标准。
本文将从工艺原理、工艺特点、应用领域、优缺点和发展前景五个方面详细介绍MBR污水处理工艺。
一、工艺原理:1.1 膜分离原理:MBR工艺采用微孔膜作为固液分离的核心,通过膜的筛选作用,将悬浮物和微生物截留在膜表面,使清水通过,实现固液分离。
1.2 生物降解原理:MBR工艺中的生物反应器通过微生物的降解作用,将污水中的有机物分解为无机物,从而达到去除有机污染物的目的。
1.3 混合液循环原理:MBR工艺中的混合液通过循环流动,保持膜表面的通透性,防止膜堵塞,提高处理效果。
二、工艺特点:2.1 高效去除污染物:MBR工艺能够高效地去除污水中的悬浮物、有机物和微生物,使处理后的水质稳定可靠,符合排放标准。
2.2 占地面积小:由于MBR工艺中的生物反应器可以实现高浓度的微生物降解,因此相比传统工艺,MBR工艺所需的反应器体积更小,占地面积更小。
2.3 运行稳定可靠:MBR工艺中的膜分离技术能够有效阻止微生物的流失,保持系统的稳定运行,同时膜的自洁作用也能够减少维护和清洗频率。
三、应用领域:3.1 市区污水处理:MBR工艺适用于城市污水处理厂,可以高效处理大量的生活污水,减少对自然环境的污染。
3.2 工业废水处理:MBR工艺在工业废水处理中也有广泛应用,能够有效去除工业废水中的有机物和悬浮物,达到排放标准。
3.3 农村污水处理:MBR工艺由于占地面积小、运行稳定可靠的特点,适用于农村地区的小型污水处理设施,解决农村污水处理难题。
四、优缺点:4.1 优点:4.1.1 高效去除污染物,水质稳定可靠;4.1.2 占地面积小,适用于空间有限的场所;4.1.3 运行稳定可靠,维护成本低。
4.2 缺点:4.2.1 技术要求高,操作难度较大;4.2.2 膜的成本较高,对设备投资较大;4.2.3 对进水水质要求较高,容易受到水质波动的影响。
mbr处理工艺

MBR处理工艺介绍MBR(膜生物反应器)处理工艺是一种高效的废水处理技术,通过应用微孔过滤膜将活性污泥与水分离,从而达到去除污染物的目的。
MBR技术在污水处理领域得到了广泛的应用,其高质量、稳定性和出水水质的可控性使其成为一种理想的废水处理工艺。
MBR处理工艺的原理MBR处理工艺是通过在生物反应器中引入微孔膜进行固液分离,从而实现废水的高效处理。
废水经过预处理后进入MBR反应器,反应器中的微生物通过分解有机物来除去污染物。
废水中的悬浮物、胶体物和细菌等都会与微孔膜发生作用,被截留在污泥侧,从而使出水的悬浮物和胶体物质浓度极低。
膜的微孔结构能够有效阻止微生物和悬浮物的通过,实现固液分离。
MBR处理工艺的优势MBR处理工艺相比传统的废水处理工艺具有以下优势:1.高质量的出水水质:MBR处理工艺通过膜的截留作用能够有效去除细菌、病毒和悬浮物等污染物,从而使出水水质更加稳定和可控。
2.占地面积小:MBR处理工艺相比传统活性污泥法具有更高的污染物去除效率,因此可以减少处理设备的规模,降低占地面积。
3.运行稳定可靠:MBR处理工艺利用微孔膜进行固液分离,减少了生物反应器内部的悬浮物,从而减轻了污泥浓度的冲击,使系统运行更加稳定可靠。
4.灵活性强:MBR处理工艺适用于各种规模的废水处理场所,可根据实际需要进行工艺和装置的设计。
MBR处理工艺的应用领域MBR处理工艺已广泛应用于各个领域的废水处理,包括:1. 市政污水处理MBR处理工艺在市政污水处理厂中得到了广泛应用。
其高效的固液分离能力和出水水质的稳定性,使其成为处理大规模污水的理想选择。
同时,MBR处理工艺对出水水质的要求也较高,能够达到更严格的排放标准。
2. 工业废水处理MBR处理工艺在各类工业废水处理中也具有广泛的应用前景。
不同类型的工业废水含有不同种类的污染物,MBR处理工艺的灵活性使得能够根据废水的特点进行工艺和装置的设计,以达到更好的处理效果。
3. 农村污水处理MBR处理工艺也可以应用于农村地区的污水处理。
mbr工艺技术特点

mbr工艺技术特点MBR工艺(Membrane BioReactor)是一种将传统生物反应器和膜分离技术相结合的新型废水处理技术。
相比传统工艺,MBR工艺具有以下几个技术特点:1. 占地面积小:MBR工艺通过使用膜分离技术,可以实现生化反应和固液分离的同时进行,从而省去了传统工艺中的沉淀池和二次沉淀等设备,大大减小了处理系统的占地面积。
2. 处理效果好:MBR工艺中使用的微孔膜,能够将悬浮物和有机物等污染物牢牢滞留在反应器内,有效地降低出水中的悬浮物浓度,提高出水水质。
同时,MBR工艺可以实现高负荷处理,能够有效处理高浓度、高氮、高磷的废水。
3. 操作维护简单:MBR工艺采用生物反应器和膜分离系统的协同运行,减少了传统工艺中的污泥回流,使系统的操作和维护更加方便。
此外,由于MBR工艺不需要二次沉淀,废水在处理过程中不会出现沉渣的问题,减少了污泥处理的难度。
4. 可靠稳定:MBR工艺中的膜分离系统可以有效地阻隔污染物,避免了传统工艺中因为曝气不均匀、污泥浓度变化等原因导致的处理效果波动。
此外,MBR工艺中的一级沉淀池可以帮助去除大颗粒物质并稳定进入生物反应器,提高了系统的稳定性和可靠性。
5. 可调节性强:MBR工艺可以根据废水的水质和水量的变化,通过调节曝气和污泥浓度等参数,实现系统的自动调节和适应性处理,提高了处理效率和稳定性。
6. 减少污泥产生量:MBR工艺中的膜分离系统可以将污泥滞留在反应器内,减少了污泥的产生量。
相比传统工艺,MBR 工艺中产生的污泥量只有传统工艺的一半左右,减少了污泥的后续处理成本。
综上所述,MBR工艺具有占地面积小、处理效果好、操作维护简单、可靠稳定、可调节性强以及减少污泥产生量等特点。
因此,MBR工艺在废水处理领域得到了广泛应用,并且逐渐成为废水处理的新趋势。
污水处理MBR工艺介绍

污水处理MBR工艺介绍1. 什么是MBR工艺MBR工艺,全称膜生物反应器工艺(Membrane BioReactor),是一种污水处理技术。
它结合了传统的生物反应器和膜过滤技术的优点,通过使用特殊的膜组件,将生物反应器与固液分离相结合。
2. MBR工艺的原理MBR工艺的原理是利用微生物将废水中的有机物和氮、磷等污染物进行降解和去除。
传统生物反应器中的微生物降解有机物的产物通常会以悬浮物的形式存在,需要通过沉降或过滤来分离。
而MBR工艺中,通过在生物反应器内设置特殊的膜,可以直接将微生物和悬浮物截留在反应器内,达到固液分离的效果。
3. MBR工艺的优点MBR工艺相比传统的生物反应器工艺具有以下优点:- 水质稳定:由于膜的存在,可以有效阻隔微生物和悬浮物的流失,使水质更加稳定。
- 处理效果好:MBR工艺可以高效去除废水中的有机物、氮、磷等污染物,处理效果较好。
- 占地面积小:MBR工艺相比传统工艺处理同等规模的废水,所需占地面积更小,可以节省土地资源。
- 操作简单:MBR工艺的操作相对简单,无需特别复杂的设备和过程。
- 适用范围广:MBR工艺适用于各种规模的废水处理,可以应用于工业、农村等多个领域。
4. MBR工艺的应用领域MBR工艺可以应用于以下领域的废水处理:- 工业废水处理:MBR工艺可以处理各种工业废水,如食品加工废水、纺织废水、制药废水等。
- 市政废水处理:MBR工艺可以用于城市污水处理厂的废水处理,提高废水的处理效果和水质稳定性。
- 农村污水处理:MBR工艺可以用于农村地区的污水处理,解决农村污水排放问题。
5. 总结MBR工艺是一种利用膜生物反应器进行废水处理的技术。
它具有水质稳定、处理效果好、占地面积小、操作简单等优点,并适用于各种废水处理领域。
在日常生活和工业生产中,MBR工艺有着广泛的应用前景。
MBR工艺全面介绍

MBR工艺全面介绍MBR工艺(Membrane Bioreactor),即膜生物反应器工艺,是一种将传统的生物反应器与膜分离技术相结合的高效污水处理工艺。
它在传统活性污泥法的基础上增加了膜分离装置,将生物反应器和膜分离一体化,使得污泥和水的分离更为彻底,处理效果更加稳定和高效。
MBR工艺的基本原理是利用微孔膜的过滤效应,将废水中的悬浮物、胶体、微生物等污染物截留在反应器中,保持生物活性污泥的完整性和稳定性。
通过膜的过滤作用,可以有效地去除水中的悬浮颗粒、细菌、病毒等微生物,并具有较高的截留率和无污泥流失等优点。
MBR工艺的核心是膜组件。
膜组件主要有平膜和中空纤维膜两种形式。
平膜多采用平板式或中空纤维膜。
膜组件通过固定污水流动方向的方式,使得水从膜孔径较大的一面进入膜组件,从而达到污水处理的目的。
膜组件的最大优势是截留作用明显,能够有效去除悬浮物、胶体和细菌。
第一,处理效果稳定高效。
通过膜的过滤作用,有效去除水中的悬浮颗粒、细菌和病毒等微生物,能够实现水质的快速净化和稳定处理效果。
第二,出水质量好。
由于膜的过滤效果较好,MBR工艺可以实现高度的污水净化,出水质量稳定可控,可以满足不同水质要求。
第三,结构紧凑,占地面积小。
由于膜组件的紧凑设计,MBR工艺在相同处理能力下,占地面积要比传统工艺小,适合用于空间有限的场所。
第四,运行维护相对简单。
受益于膜组件的固定污水流动方向,污泥浓度较低,减少了污泥焓化带来的运行和维护负担。
MBR工艺的应用范围广泛,适用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村生活污水处理、医院污水处理以及一些特殊行业的废水处理等。
与传统的活性污泥法相比,MBR工艺能够更好地处理高浓度污水和难降解有机物废水,具有较好的适用性和灵活性。
然而,MBR工艺也存在一些挑战和限制。
首先,膜组件成本较高,对设备的选购和运行维护提出了一定要求。
其次,由于膜孔径小,容易受到污染物的堵塞和污垢的积累,需要定期进行清洗和维护。
MBR污水处理工艺

MBR污水处理工艺引言概述:MBR污水处理工艺是一种先进的污水处理技术,通过膜生物反应器(MBR)结合生物降解和膜分离的方式,能够高效地去除污水中的悬浮固体、有机物和微生物等污染物。
本文将从四个方面详细介绍MBR污水处理工艺的原理、优势、应用和发展趋势。
一、MBR污水处理工艺的原理1.1 膜生物反应器(MBR)的作用原理膜生物反应器(MBR)是通过膜分离技术将生物反应器和固液分离装置结合在一起的污水处理设备。
其原理是利用微孔膜的特殊结构,将生物反应器中的污水与微生物分离开来,实现了高效的固液分离效果。
1.2 生物降解的作用原理生物降解是指利用生物体内的微生物对污水中的有机物进行分解和降解的过程。
通过生物降解,有机物可以被微生物转化为无害的物质,从而达到净化水质的目的。
1.3 MBR污水处理工艺的工作原理MBR污水处理工艺将膜生物反应器和生物降解相结合,通过膜分离将微生物和污水分离开来,使微生物在反应器内降解有机物,同时通过膜的过滤作用将悬浮固体截留在反应器内,从而实现了高效的污水处理效果。
二、MBR污水处理工艺的优势2.1 高效的固液分离效果MBR污水处理工艺采用膜分离技术,能够有效地将污水中的悬浮固体截留在反应器内,使出水悬浮固体浓度极低,达到了高效的固液分离效果。
2.2 出水水质稳定由于MBR污水处理工艺能够有效去除污水中的有机物和微生物,使出水水质稳定,符合国家排放标准,可以直接回用或者进一步处理。
2.3 占地面积小相比传统的污水处理工艺,MBR污水处理工艺由于采用了膜分离技术,可以大大减少处理设备的体积,占地面积小,适合于场地有限的地区。
三、MBR污水处理工艺的应用3.1 市区污水处理MBR污水处理工艺适合于市区污水处理厂,能够高效去除污水中的有机物和微生物,使出水水质符合排放标准,减少对环境的污染。
3.2 工业废水处理MBR污水处理工艺也适合于工业废水处理,能够有效去除工业废水中的有机物和微生物,达到排放标准,减少对水资源的浪费。
MBR工艺技术介绍

MBR工艺技术介绍MBR(膜生物反应器)工艺技术是一种将膜分离技术与生物反应器结合在一起的水处理工艺技术。
它通过利用微孔膜将水中的悬浮物、生物污染物和部分溶解有机物截留在反应器中,同时将处理后的水从微孔膜中过滤出来,以实现高效净化水质的目的。
下面我将详细介绍MBR工艺技术的原理、特点和应用。
MBR工艺技术的原理是通过在生物反应器内种植好的微生物,利用其在水中生物降解有机物的能力,将废水中的有机物降解成水和二氧化碳。
同时,通过微孔膜滤膜过程将污水中的固体颗粒、沉淀和一部分胶体分离和截留在反应器中,保证了出水的透明度和水质的稳定性。
MBR工艺技术相比传统的活性污泥法具有更高的有机物去除率和水质稳定性。
1.出水质量高:通过微孔膜的截留作用,可完全去除悬浮固体颗粒、沉积物和胶体颗粒,从而达到出水的透明度高和水质稳定的效果。
2.占地面积小:MBR工艺技术的生物反应器和过滤器可合二为一,大大节约了处理设施的占地面积,尤其适用于空间有限的场所。
3.可调控性强:MBR工艺技术可调控流入生物反应器的废水量,适应不同的处理要求和水质变化。
4.投资成本相对较高:由于MBR工艺技术具有较高的净化效果和占地面积小的特点,投资成本相对较高。
MBR工艺技术广泛应用于城市生活污水处理厂、工业废水处理和城市再生水厂等领域。
在城市生活污水处理厂中,MBR工艺技术可以有效去除废水中的有机物和悬浮颗粒,达到排放标准,保护水源地的水质安全。
在工业废水处理中,MBR工艺技术可以根据不同工业废水的特性进行调控和优化,降低COD和BOD的浓度,达到环保要求。
在城市再生水厂中,MBR工艺技术可以将处理后的水再次利用,用于绿化、冲厕、洗车等非饮用水需求。
总的来说,MBR工艺技术是一种高效净化水质的水处理工艺技术,具有出水质量高、占地面积小和可调控性强等特点,广泛应用于城市生活污水处理厂、工业废水处理和城市再生水厂等领域。
尽管MBR工艺技术的投资成本相对较高,但其净化效果和水质稳定性是传统处理方法无法比拟的。
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MBR工艺浅析摘要:膜生物反应器( MBR) 是通过膜分离技术强化污水生物处理的新技术。
本文对三种不同的MBR工艺进行了阐述,对其存在的问题进行了讨论,并预测了MBR工艺的发展趋势。
关键词:污水处理、好氧MBR、厌氧MBR、兼氧MBR、膜污染水是人类赖以生存和发展的根本,直接关系到经济、能源、农业、工业以及环境等各个领域。
然而随着人类文明的不断发展,水污染和水资源紧缺问题日益严重,人类面临着前所未有的环境和安全问题。
令人吃惊的是,在未来的30年内,流经中国、印度以及大多数东南亚地区的雅鲁藏布江、恒河、黄河以及湄公河等几大水系将变成间歇性河流,超过15亿人将忍受数月的干旱生活[1-2]。
Montgomery和Elimelech[3]在对发展中国家的水环境和卫生设施状况进行调查后指出:全球约有12亿的人生活在缺水的环境中,每年有数百万的人因缺水而死,每天约有3900名的儿童因接触或饮用不安全的水而患病。
如果水污染和水资源紧缺的问题得不到很好的解决,未来的几十年里,大规模的人口迁移将不可避免,甚至可能因此而引发战争[4]。
近年来,国内外学者在水处理领域取得了卓越成绩,开发了诸如UASB、EGSB、CASS、MBR等一大批新型水处理技术,为改善全球水环境带来了希望。
MBR技术的核心是在好氧活性污泥工艺中引入膜过滤技术,使微生物完全截留在反应器中,省去了沉淀池,减少了占地面积,而且由于微生物量大大增加了,反应器的运行负荷和处理效果得到了极大的提高。
自20世纪60年代后期MBR首次商业化应用以来[5],在短短40年的时间里,MBR技术已成为水处理领域最优秀的技术之一。
然而,围绕MBR的研究主要针对好氧工艺,很少涉及厌氧工艺、兼氧工艺,既然膜过滤技术可以极大的提高好氧工艺的处理效果,那么如果将厌氧生物、兼氧生物处理和膜过滤技术相结合,能否同样得到令人满意的结果呢?2006年,Liao等[6]综述了厌氧MBR技术的应用和发展前景,指出厌氧MBR技术不仅可以解决厌氧工艺处理效果不高、污泥流失严重等问题,而且可以利用沼气进行发电,有效降低了MBR的运行费用,为生活污水、污水污泥以及工业废水的处理带来新思路,必将推进厌氧技术和膜生物反应器的巨大发展。
膜生物反应器(MBR)是一种将膜过滤技术与生物处理技术相结合的高效废水处理工艺。
20世纪60年代末,Dorr-Oliver公司开发研制了世界上第一个商用MBR[5],用来处理船舶废水,之后陆续有学者对活性污泥和膜分离系统的结合工艺进行研究和报道[7-8]。
70年代初,Thetford 公司推出了一种新型膜生物分离系统Cycle-Let工艺,用于美国的污水回用项目。
90年代之前的MBR工艺均采用外置式结构,即在活性污泥反应器外,单独设立膜分离系统,以泵提的方式提供膜过滤所需的压力和流速,因此能耗和经济费用非常高。
随着材料科学和制膜工艺的不断进步,MBR技术得到了长足的发展。
1989年Yamamoto[9]首次将中空纤维膜组件直接放入活性污泥反应器中,取得了十分优异的处理效果,该工艺日后被称为浸没式MBR。
随后美国和日本在此基础上推出了浸没式一体化MBR工艺,标志着MBR技术开始大规模进入市场,该工艺的主要特点是将曝气池和膜组件一体化,利用气提的方式实现膜过滤,不仅减少了占地面积,而且大大降低了能耗。
到了20世纪90年代,日本政府发起了“水再生计划”,MBR技术在日本得到了极大的发展,以久保田(Kubota)为代表的一大批膜技术公司迅速发展壮大,进一步促进了MBR技术在日本乃至世界范围内的全面推广。
进入21世纪,随着污水处理厂排放标准的日益提高以及 MBR 造价和运行成本的不断降低,MBR技术进入了全面应用的时代。
截止2005年,MBR的全球市值已经达到2.17亿美元,预计2011年将达到3.6亿美元[10]。
目前,全世界投入运行或在建的MBR工艺已超过2500套,已运行的规模最大的MBR工程位于德国的Kaarst 市,处理量为50000m3/d,在建规模最大的是美国 Brightwater污水厂的MBR工程,设计处理量11.7万m3/d[11]。
我国对MBR技术的研究和报道始于90年代初,虽然起步较晚,但在国家的高度重视下,发展势头迅猛。
1990年,岑运华[12]在对日本水再生计划的总结报道中介绍了MBR技术在日本的研究进展。
随后在国家科技攻关项目基金的支持下,包括清华大学、中科院生态环境研究中心、哈尔滨工业大学、天津大学等在内的许多高校和研究所纷纷开展了MBR技术的研发工作,在扩展MBR的应用范围、优先MBR 的处理效果和运行条件、膜污染的机理以及膜污染控制等方面均取得了显著的成绩[13-16]。
近年来,随着我国经济的日益发展以及污水排放标准的日益严格,MBR技术的应用也越来越广,涉及生活污水、石化污水、高浓度有机废水、食品废水、垃圾渗滤液等多个领域[17-21],2011年,MBR技术被列入《国家鼓励发展的重大环保局是装备目录》[22],标志着MBR技术已成为我国水处理技术的方向标。
MBR可按不同方式分为不同类型[23],根据膜的孔径类型可分为微滤MBR、超滤MBR、纳滤MBR及反渗透MBR;根据生物反应器的需氧性能可分为好氧MBR、厌氧MBR和兼氧MBR;根据膜组件在反应器中的不同作用可分为膜分离MBR、曝气式MBR和萃取式MBR;根据膜组件和生物反应器的不同组合方式,可分为一体式MBR、分置式MBR和复合式MBR。
目前废水处理常使用的MBR是由超滤或微滤膜组件组合生物反应器形成的用于固液分离的分离MBR。
在废水处理的工程应用中,大多采用的是好氧MBR,约占98%的比例,其中55%以上是一体式MBR[24]。
相比于分置式MBR,一体式MBR更具占地小、能耗低的优势。
1 好氧MBRMBR处理工艺的核心是中空纤维超滤膜和活性污泥处理系统。
原理是利用反应器内的硝化细菌将水中的氨氮转化,以去除异味,同时利用好氧微生物降解水中的有机污染物质,最后,通过中空纤维膜进行高效固液分离。
MBR的基本单元是膜箱,MBR的处理量就是由膜箱内膜元件的表面积决。
中空纤维膜上的孔径较小,可以过滤掉大多数微小物质。
膜箱可以装于单独的膜池内部或直接浸没在曝气池中,这使膜的清洗更加便捷。
多膜箱连接在一起形成膜列,与透过液母管相连,再通过一个透过液泵将过滤水抽出。
该透过液泵采用负压抽吸的方式抽取膜池污泥混合液中的清水,并送至清水池排放或回用。
浓缩的污泥混合液则通过污泥回流泵送到生化池。
目前在世界范围内,实际运行的MBR系统已经超过500套,同时许多工程正在计划和建设中。
MBR在日本的商业应用发展很快,世界上约有66%的工程在日本,其余的MBR工程主要在欧洲和北美。
这些工程中98%以上是膜分离工艺与好氧生物反应器而非厌氧生物反应器结合。
约55%是浸没于生物反应器中,其余则是膜器件置于生物反应器之外[25]。
好氧MBR工艺已经成功应用于下列行业的工业污水的处理:化妆品、医药、金属制造、纺织、屠宰场、乳制品、食品、饮料、造纸与纸浆、炼油工业与化工厂。
膜生物反应器与传统的生物处理方法相比,具有抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、排泥周期长、降解效率高、剩余污泥产生量小、占地面积小、易实现自动控制等优点,是目前最有前途的污水回用技术之一。
近几年全球 MBR 市场正在快速发展,处理规模日渐扩大,处理技术日渐成熟,投资和运行费用也不断降低,未来的发展空间会更加广阔。
2厌氧MBR厌氧MBR可以被简单的定义为在无氧条件下,利用膜过滤实现固液分离的微生物降解污染物的过程[6]。
与好氧MBR相比,厌氧MBR研究的起步较晚,据可查阅的文献记载,德国人Grethlein[26]于1975年首次将膜过滤的概念引入厌氧处理工艺中,他的研究报告表明膜过滤系统的引入有效的增加了厌氧系统的微生物量,并且提高了 BOD去除率,达到了85~95%,不仅如此硝酸盐和正磷酸盐的去除率也分别提高到75%和24~85%。
厌氧生物法由于其能耗相对低廉,负荷高,产泥量少等优点成了处理高浓度有机废水的首选方法。
厌氧法的关键从某种角度来说是污泥量即微生物量的维持,因为厌氧微生物的增殖速度比好氧微生物的小很多。
厌氧和膜分离结合的能很好的维持反应器中的高微生物浓度,且控制大分子的污染物质的停留时间,使获得更长的降解时间。
另一方面膜的过滤作用还能一定程度上提高出水质量。
2006年,Liao等[6]在厌氧MBR的综述报告中对好氧MBR,高效厌氧反应器以及厌氧MBR三个技术的运行效果、经济性、适用对象等多个方面进行了对比,明确了厌氧MBR在城市生活污水上的优势和可行性,并且指出浸没式厌氧MBR是未来研究的重点,其低能耗、占地小的特点比外置式厌氧MBR更能适应未来污水处理的发展需要。
厌氧MBR技术从根本上解决厌氧微生物流失的问题,极大的提高了厌氧工艺的出水效果,因此越来越受到人们的关注。
3兼氧MBR兼氧膜生物反应器(兼氧MBR)是江西金达莱环保股份有限公司在常规MBR基础上自主研发并首次提出的新型MBR工艺,该工艺将膜组件与生物反应池集成一体化设备,包括主体反应区、设备区、清水区及相应的管道设施。
兼氧MBR示意图如图3.1,其中主体反应区包括膜组件、生物池和曝气系统,设备区设置有配套的电气设备及系统控制模块(采用PLC控制模块与GPRS控制模块,可以实现无人值守与远程动态监控)。
该反应器通过优化控制工艺参数对常规MBR技术进行了全面提升,较常规MBR具有高效低耗的优势,并取得了成功建立兼氧、成功实现有机污泥近零排放、成功实现污水气化除磷和成功实污水污泥同步脱氮,四个方面的成功,简称4S(4Successfully)[27]。
图 3.1 兼氧 MBR 示意图3.1 建立兼氧MBR兼氧MBR通过优化曝气方式,采用穿孔管曝气或射流曝气,控制溶解氧浓度,使反应器膜组件区域中下部溶解氧保持在2mg/L以内,余区域溶解氧均维持在1mg/L以下,使系统处于兼氧状态[28]。
反应器内形成兼性厌氧菌占80%[29]即以兼性厌氧菌为主,好氧菌与兼性菌共存的特性复合菌群。
由于膜的截留作用使反应器内具有高浓度特性微生物污泥,污染物可被高效降解。
而且兼性厌氧菌的生存不需要溶解氧的保证,反应器的曝气主要被用于对膜组件进行冲刷、震荡,少量的溶解氧被用于氧化部分小分子有机物和维持出水的溶解氧值,所以兼氧MBR具有较低的动力消耗。
3.2 有机污泥零排放兼氧MBR系统内的特性菌群在稳定运行的情况下形成了动态平衡生态系统。
该菌群系统具有类似于自然界食物链的循环平衡,微生物通过降解污水中的有机物进行增殖和代谢,由于膜的高效截留作用,反应器内污泥浓度可维持在15000-20000mg/L,使得污泥负荷一直处于低水平,微生物处于高度内源呼吸相,有机污染物质被内源呼吸代谢成为CO2、H2O等无机物[30],如图3.2增殖和衰亡的菌体本身亦是碳氢化合物,可作为其他细菌的营养源而被代谢分解为CO2、H2O 等无机物。