石家莊市生活污水MBR膜處理工藝石家莊市生活污水MBR膜處理工藝

什么是MBR工藝？

膜生物反應器( Membrance Bioreactor Reactor，簡稱MBR)是一種由膜分離與生物處理技術組合而成的廢水生物處理新工藝。

膜的種類繁多，按分離機理進行分類，有反應膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質(zhì)分類，有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜) ；按膜的結構型式分類，有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。

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MBR工藝在國內(nèi)的研究現(xiàn)狀

80年代以來，膜生物反應器愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。目前該技術己應用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規(guī)模從6m3／d至 13000m3／d不等。 

我國對MBR的研究還不到十年，但進展十分迅速。國內(nèi)對MBR的研究大致可分為幾個方面：

（1）探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式，生物反應處理工藝從活性污泥法擴展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結合的復臺式工藝、兩相厭氧工藝；

（2）影響處理效果與膜污染的因素、機理及數(shù)學模型的研究，探求合適的操作條件與工藝參數(shù)，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運行穩(wěn)定性；

（3）擴大MBR的應用范圍，MBR的研究對象從生活污水擴展到高濃度有機廢水（食品廢水、啤酒廢水）與難降解工業(yè)廢水（石化污水、印染廢水等），但以生活污水的處理為主。

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MBR工藝有哪些特點？

與傳統(tǒng)的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：

1、高效地進行固液分離,其分離效果遠好于傳統(tǒng)的沉淀池,出水水質(zhì)良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實現(xiàn)了污水資源化。  

2、膜的高效截留作用,使微生物*截留在生物反應器內(nèi),實現(xiàn)反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的*分離,運行控制靈活穩(wěn)定。   

3、由于MBR將傳統(tǒng)污水處理的曝氣池與二沉池合二為一,并取代了三級處理的全部工藝設施,因此可大幅減少占地面積,節(jié)省土建投資。   

4、利于硝化細菌的截留和繁殖,系統(tǒng)硝化效率高。通過運行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。   

5、由于泥齡可以非常長,從而大大提高難降解有機物的降解效率。   

6、反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡下運行,剩余污泥產(chǎn)量極低,由于泥齡可無限長,理論上可實現(xiàn)零污泥排放。   

7、系統(tǒng)實現(xiàn)PLC控制,操作管理方便。

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MBR工藝有哪些組成？

通常提到的膜 - 生物反應器實際上是三類反應器的總稱： 

①曝氣膜 - 生物反應器 (Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ；

②萃取膜 - 生物反應器（ Extractive Membrane Bioreactor, EMBR ）； 

③固液分離型膜 - 生物反應器（ Solid/Liquid Separation MembraneBioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR ）。

曝氣膜

曝氣膜--生物反應器（AMBR）采用透氣性致密膜（如硅橡膠膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纖維式組件，在保持氣體分壓低于泡點（ Bubble Point）情況下，可實現(xiàn)向生物反應器的無泡曝氣。

該工藝的特點是提高了接觸時間和傳氧效率，有利于曝氣工藝的控制，不受傳統(tǒng)曝氣中氣泡大小和停留時間的因素的影響。

萃取膜

萃取膜--生物反應器，又稱為EMBR（Extractive Membrane Bioreactor）。因為高酸堿度或?qū)ι镉卸疚镔|(zhì)的存在，某些工業(yè)廢水不宜采用與微生物直接接觸的方法處理；當廢水中含揮發(fā)性有毒物質(zhì)時，若采用傳統(tǒng)的好氧生物處理過程，污染物容易隨曝氣氣流揮發(fā)，發(fā)生氣提現(xiàn)象，不僅處理效果很不穩(wěn)定，還會造成大氣污染。

為了解決這些技術難題，英國學者Livingston研究開發(fā)了EMB。廢水與活性污泥被膜隔開來，廢水在膜內(nèi)流動，而含某種專性細菌的活性污泥在膜外流動，廢水與微生物不直接接觸，有機污染物可以通過選擇性透過膜被另一側的微生物降解。

由于萃取膜兩側的生物反應器單元和廢水循環(huán)單元是各自獨立，各單元水流相互影響不大，生物反應器中營養(yǎng)物質(zhì)和微生物生存條件不受廢水水質(zhì)的影響，使水處理效果穩(wěn)定。系統(tǒng)的運行條件如HRT和SRT可分別控制在的范圍，維持大的污染物降解速率。

固液分離型膜

固液分離型膜--生物反應器是在水處理領域中研究得為廣泛深入的一類膜--生物反應器，是一種用膜分離過程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術。其通過膜組件將固體有機物回流至反應器中，再將處理過的有機水排出。膜分離生物反應器的類型可以根據(jù)膜組件與生物反應器位置進行分類有一體式膜生物反應器、分置式膜生物反應器、復合式膜生物反應器。

在傳統(tǒng)的廢水生物處理技術中，二次沉淀池中的泥水分離靠重力作用完成的，其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運行狀況，改善污泥沉降性必須嚴格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在 1.5~3.5g/L左右，從而限制了生化反應速率。水力停留時間（HRT）與污泥齡（SRT）相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運行過程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的25% ～40% 。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化。

針對上述問題，MBR將分離工程中的膜分離技術與傳統(tǒng)廢水生物處理技術有機結合，大大提高了固液分離效率；并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中*菌（特別是優(yōu)勢菌群）的出現(xiàn)，提高了生化反應速率；同時，通過降低F/M比減少剩余污泥產(chǎn)生量（甚至為0），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問題。