500吨生活污水处理方案

一.膜生物反应器（MBR）工艺简介

1.1一体化膜生物反应器工艺

一体化膜生物反应器工艺将A/O+MBR工艺有机结合，并不是将两种工艺进行简单叠加，有机物在微生物的作用下得到一定去除，同时依靠中空纤维膜的高效截留作用，是有机物得到充分降解，而生化池中一些世代时间较长的微生物得到很好的生长、繁衍，进一步提高废水的可生化性，使得废水中的污染物得到更好地降解。

膜生物反应器（MBR）技术是国际上90年代新兴的水处理高新技术，是传统污水处理工艺与现代膜技术的完美结合。膜生物反应器(MBR)是将膜分离技术和生物处理技术有机结合的一种优化的污水处理技术，基本原理是膜分离取代二沉池的沉淀分离。

膜生物反应器具备有以下一些特点：

➢反应器中生物污泥浓度可高出常规活性污泥的2～5倍，即可达6～15g/L，使污水中可降解的污染物最大限度地氧化,硝化也可进行完全,因此出水水质非常好，耐冲击负荷强，最大限度的减少了污水对环境的污染。

➢膜的截留作用可使出水几乎没有悬浮物和大肠杆菌等病源微生物并可截留部分病毒。

➢高污泥浓度和长的泥龄，使降解速度慢的难降解有机物也可得到降解。

➢由于泥龄很长，所以剩余污泥量很少，因此使一般污水生物处理常常需要花费大量费用用于处理污泥的难题得以较好解决。

➢出水水质很好，高于国家杂用水的标准。

➢因为没有二沉池的沉淀分离问题，不用担心污泥膨胀、上浮等麻烦。

➢膜生物反应器又可取代三级处理的若干处理单元，所以在占地上具有优势。➢由于本方案采用的膜的孔径只有0.1-0.4微米，在进行泥水分离的同时，可以截流部分致病病毒及绝大部分的致病微生物。用水更加安全。

➢工艺流程简洁，单一的反应器取代众多处理设施，很便于自动化PLC控制。

1.2一体化MBR工艺特点

膜生物反应器的生物工艺参数同传统的生物处理法类似，主要有污泥浓度、有机负荷、生物固体停留时间（SRT）、水力停留时间（HRT）等几个方面。

1）有机负荷

对于传统的生物处理方法，在一定的有机负荷范围内，随着有机负荷的升高，处理效率下降，处理水的底物浓度将升高。而对于膜生物反应器，有机负荷的变化对处理效果的影响比较小，主要是由于膜生物反应器对有机负荷的冲击有很强的适应能力，膜生物反应器单位体积的处理能力较传统的生物处理法有很大的提高，处理同质同量的污水，膜生物反应器体积可以大大缩小，节约大量投资。

2）污泥浓度（MLSS）

传统的生物处理法使用二沉池来分离污泥，由于依靠重力沉降，因而分离效率低，直接影响生物反应器中活性污泥的浓度。膜生物反应器则使用了膜分离作为固液分离技术，由于膜的高效截留率并将浓缩液回流到生物反应器内，而使生物反应器中可以有比传统生物反应器高得多的活性污泥量。一般普通生物处理法MLSS只能维持在3-6g/l，而膜生物反应器中MLSS可达到10g/l以上。由于生物反应器中污泥浓度的提高，可以增大生物反应器对有机物的去除能力，减小生物反应器的体积。

3）生物固体停留时间（SRT）

传统的生物处理法中生物反应器中的SRT和HRT是很难达到分别控制的，而在膜生物反应器中，可以实现很短的HRT而同时又很长的SRT，这样就使废水中那些大分子颗粒状难降解的成分在有限体积的生物反应器中有足够的停留时间，而最终达到较高去除效果的目的，这也是膜生物反应器最突出的优点之一。

4）水力停留时间（HRT）

传统的生物处理法中HRT与SRT是相互关联的，很难将它们分开控制，但将膜分离技术与传统的生物处理法相结合，则可以对HRT和SRT分别控制。HRT的变化对出水水质的影响不大，主要是因为曝气池内污泥浓度较高，有较强的抗冲击负荷能力。另外，膜及其表面形成的凝胶层也可截留大分子有机物，保证出水水质。但是过短的HRT将会导致系统内溶解性有机物的积累，引起膜通量的下降，因此，膜生物反应器内HRT的控制，应尽量维持系统内溶解性有机物的平衡，设计时可考虑使曝气池容积有一定的调节容量。

通过对膜生物反应器工艺（MBR）与传统活性污泥工艺在微生物种群及系统活性方面进行细致的比较，得到了以下结果。

MBR技术与传统生化处理技术的对比

由此可知，膜延长了生物反应器的固体停留时间，降低了污泥产率，提高了容积硝化及有机物的去除能力。

1.4 膜组件的特点及污染控制

本工程采用的膜是聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜，用聚偏氟乙烯（PVDF）材料生产的中空纤维膜具有下列主要特点：

➢耐污染：以聚偏氟乙烯（PVDF）为材料制成的过滤膜的耐污染性能明显高于其它材料的过滤膜的耐污染性能，使以聚偏氟乙烯（PVDF）为材料制成的

过滤膜可以以较大的过滤通量运行，同时产水性能衰减较小，从而延长了运行时间，减少了清洗次数，减少了清洗费用，延长了膜的使用寿命。

➢易清洗：由于以聚偏氟乙烯（PVDF）为材料制成的过滤膜有良好的耐污染性能，使之清洗变得容易，在通常情况下，可用透过水对其进行反冲洗即可。

➢化学稳定性好：由于聚偏氟乙烯（PVDF）有着良好的化学稳定性，有耐受较强酸、碱的能力，因此，在必要时可对过滤膜进行大强度的化学清洗。

➢透水量大：在过滤膜的制造中采用了膜材料的改性技术，使之具有较好的亲水性能，因此，过滤膜具有较大的过滤通量，采用地下水或经处理过的过滤水等清洁水作为原水时，设计透水量可达到5-6m3/m2/d。

➢使用寿命长：由于采用专有的技术生产的膜机械强度高并且耐化学药品腐蚀。在通常使用中，无需考虑由化学药品腐蚀或生物分解等而产生的膜破裂。

➢分离效率高：由于膜孔径分布均匀，通常在不添加混凝剂的情况下，不管进水水质如何变动都可以过滤出水浊度小于0.01NTU的高品质水。

➢适用于高浊度进水：由于选用的此系列膜组件具有独特的除浊构造，采用空气擦洗和反洗同时运行的维护系统，洗净效果高，所以对于高浊度水质的原水不需要前处理，可以直接进行处理。

虽然膜生物反应器（MBR）具有一些显著的优势，但如何有效地控制膜污染，维持膜通量成为该技术应用的关键。由于有机物和无机物的污染造成过滤能力降低时，需对膜组件进行化学清洗。化学清洗时，有把膜组件浸泡在MBR池内进行的在线清洗和取下膜组件让其浸泡到放入药剂的清洗池进行离线浸泡清洗两种方法。

(1)在线清洗

清洗周期：过滤压力超过0~-30kPa以上或每2个月左右进行一次。

(2)离线清洗

清洗周期：即使进行了在线清洗，但是清洗效果不好的情况下需进行离线清洗，或者至少每年进行一次离线清洗。

3.2.5膜生物反应器的应用

MBR技术在国内外多个工程中都得到成功的应用，经过国内工程的应用和实践，MBR具有以下优势:

1）高品质的出水: