MBR工艺综述

主营产品: 二氧化氯发生器,正压型二氧化氯发生器,电解法二氧化氯发生器,地埋式一体化污水处理设备


一、MBR定义

MBR是膜生物反应器的简称,是一种将膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术,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截留住,省掉二沉池。膜生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能,使活性污泥浓度大大提高,其水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制。

二、MBR工艺流程

MBR工艺流程示意图

MBR工艺通过将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合,不仅省去了二沉池的建设,而且大大提高了固液分离效率,并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌的出现,提高了生化反应速率。同时,通过降低F/M比减少剩余污泥产生量,从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。

一、MBR工艺分类

①分置式

膜组件和生物反应器分开设置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端,在压力作用下混合液中的液体透过膜,成为系统处理水。

MBR分置式示意图

②一体式

膜组件置于生物反应器内部,进水进入膜生物反应器,其中大部分污染物被混合液中的活性污泥去除,再在负压作用下由膜过滤出水。

MBR一体式示意图

③复合式

形式上也属于一体式膜生物反应器,所不同的是在生物反应器内加装填料,从而形成复合式膜生物反应器,改变了反应器的某些性状。

MBR复合式示意图

一、MBR工艺优点

1、高效的固液分离,出水水质优质稳定;

2、剩余污泥产生量少;

3、占地面积小,无需二沉池,工艺设备集中;

4、可去除氨氮及难降解的有机物;

5、克服了传统活性污泥易发生污泥膨胀的弊端;

6、操作管理方便,易于实现自动控制。

五、MBR工艺缺点

1、投资大:膜组件的造价高,导致工程的投资比常规处理方法增加约30%~50%;

2、能耗高:泥水分离的膜驱动压力;高强度曝气;为减轻膜污染需增大流速;

膜污染清洗;

3、膜的寿命及更换,导致运行成本高。膜组件一般使用寿命在5年左右,到期需更换。

六、MBR用膜分类

①高分子有机膜材料

材质:聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等

优点:成本相对较低,造价便宜,膜的制造工艺较为成熟,膜孔径和形式也较为多样,应用广泛。

缺点:运行过程易污染、强度低、使用寿命短。

②无机膜

材质:金属、金属氧化物,陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等

优点(陶瓷膜为例):耐酸、抗压、抗温、其通量高、能耗相对较低

缺点:造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难

七、MBR膜组件

①中空纤维

中空纤维具有高压下不变形的强度,勿需支撑材料。把大量(多达几十万根)中空纤维膜装入圆筒型耐压容器内。纤维束的开口端用环氧树脂铸成管板。 外径一般为 40 ~ 250 m ,内径为 25 ~ 42 m 。在 MBR 中,常把组件直接放入反应器中,不需耐压容器,构成浸没式膜 - 生物反应器。一般为外压式膜组件。

优点:装填密度高,一般可达16000-30000 m2/m3 ;造价相对较低;寿命较长;可以采用物化性能稳定,透水率低的尼龙中空纤维膜;膜耐压性能好 ,不需要支撑材料。

缺点:对堵塞敏感,污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响,压力降较大;再生清洗困难;原料的前处理成本高。

中空纤维膜示意图

②板框式

板框式是MBR 工艺zui早应用的一种膜组件形式,外形类似于普通的板框式压滤机。

优点:制造组装简单,操作方便,易于维护、清洗、更换。

缺点:密封较复杂,压力损失大,装填密度小。

板框式示意图

③管状膜

由膜和膜的支撑体构成,有内压型和外压型两种运行方式。实际中多采用内压型,即进水从管内流入,渗透液从管外流出。膜直径在 6~24mm 之间。管状膜被放在一个多孔的不锈钢、陶瓷或塑料管内,每个膜器中膜管数目一般为4-18根。管状膜目前主要有烧结聚乙烯微孔滤膜、陶瓷膜、多孔石墨管等,价格较高,但耐污染且易清洗。尤其对高温介质适用。

优点:料液可以控制湍流流动,不易堵塞,易清洗,压力损失小。

缺点:装填密度小 ,一般低于300m2/m3 。

④螺旋卷式膜组件

主要部件为多孔支撑材料,两侧是膜,三边密封,开放边与一根多孔的中心产品水收集管密封连接,在膜袋外部的原水侧垫一层网眼型间隔材料,把膜袋-隔网依次迭合,绕中心集水管紧密地卷起来,形成一个膜卷,装进圆柱形压力容器内,就制成了一个螺旋卷式膜组件。

优点:膜的装填密度高、膜支撑结构简单、浓差极化小、容易调整膜面流态。

缺点:中心管处易泄漏、膜与支撑材料的粘结处膜易破裂而泄漏、膜的安装和更换困难。

螺旋卷式膜组件示意图

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