MBR—膜生物反应器一MBR介绍MBR工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术,也称膜分离活性污泥法。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,水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制,而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。一方面,膜截留了反应池中的微生物,使池中的活性污泥浓度大大增加,使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底;另一方面,由于膜的高过滤精度,保证了出水清澈透明从而省掉二沉池。因此,MBR工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法相比,具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点,是目前最有前途的废水处理新技术之一。1、MBR工艺流程污染物去除效率高,处理出水水质良好,出水中SS值趋于零,可直接再利用,实现了污水资源化;反应器内微生物浓度高,可达到常规活性污泥的2-3倍,装置容积负荷大,不必设二沉池,占地省;膜的高效截留作用,使微生物完全截留在反应器内,实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,使运行控制更加灵活稳定;有利于增殖缓慢或高效微生物的截留,提高系统的硝化效果和对难降解有机物的处理能力;剩余污泥产生量低;易于实现自动控制,操作管理方便;2、MBR的特点(a)外置式(分体式)将膜分离单元置于生化池之外。水透过膜的推动力主要靠水的静压力。为防止膜污染,必须维持较高的膜面循环流速,同时要维持污泥回流,因此动力消耗较高。(b)浸没式(一体式)将膜分离单元置于生化池之内。水透过膜的推动力主要靠抽吸泵产生的负压来实现。依靠曝气时空气泡的搅动在膜表面形成交错流,来实现膜表面的清洁。浸没式膜生物反应器(MBR)的能耗远较外置式膜生物反应器(MBR)低,具有更大优势,代表了MBR技术的发展方向。(1)膜生物反应器(MBR)从运行方式上可分为3、MBR的分类(2)根据生物反应器是否需氧有机膜-生物反应器无机膜-生物反应器好氧膜-生物反应器厌氧膜-生物反应器(3)根据使用的膜材料的类型(4)根据膜孔径的大小分为微滤、超滤、和纳滤膜生物反应器。(a)膜曝气-生物反应器(5)根据生物膜的反应机理膜曝气-生物反应器的特点:氧利用效率高。传统活性污泥法的氧利用率一般只有10-20%,而膜曝气-生物反应器的氧利用率可以接近100%。有机物去除负荷高。占地小。适用于活性污泥浓度大,对供氧要求高的废水的处理。但基建费用高,操作复杂。(b)膜萃取-生物反应器膜萃取-生物反应器的特点:膜萃取-生物反应器适用来萃取和处理废水中的优先污染物。特别适用于废水酸碱度高、盐浓度高或含有毒生物难降解有机物,不宜使废水与微生物直接接触处理时的情况。适用于废水含有挥发性物质,采用传统的生物处理工艺易随曝气气流挥发的情况。1、膜材质聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚砜、聚丙烯睛陶瓷膜二MBR膜材质和组件膜材质(是否容易吸附);表面荷电性质;表面粗糙度(具有双重影响);亲疏水性(亲水性膜受污染物吸附的影响较小);孔径(孔径大,通量大但易被堵塞).推动抗污染能力强的膜材料的研制2、膜组件型式中空纤维(以帘式为主)、平板、管式膜组件的优化推动膜丝的放置方向(纵、横);膜丝的粗细与长度(径长比小,膜丝不容易压扁,但压降增加显著);膜丝装填密度(过大,利用率不高);三产品介绍1、产品型号分类专用于MBR的Deamei系列膜组件由于外形像门帘而被称为帘式膜,是由中空纤维微滤膜、集水管、树脂槽及封端树脂浇铸而成的膜分离单元。DeameiA-帘式Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ产品型号型号代号膜面积代号命名原则:型号外型尺寸a*b*c(mm)纤维内U外径(mm)膜面积(m2/片)产水量(m3/片)出水浊度NTU出水悬浮物(mg/l)Deamei-A-Ⅰ530×450×10100.6U1.012.53<1<1Deamei-A-Ⅱ530×450×12100.6U1.0204.8<1<1Deamei-A-Ⅲ530×450×15100.6U1.0307.2<1<1使用条件:使用温度5-50℃,pH2-10,建议气水比20:1-30:1注:1、产水量为工作中稳定状态下的通量2、集水管为ABS管膜组件性能表:聚丙烯中空纤维微孔膜材料,具有优良的机械性能、化学稳定性能,是用于膜生物反应器合适的膜材料之一。注:如无特殊原因,或没有经本公司书面同意,全部按下限设计。(1)主要性能指标如下2、MBR专用膜片•膜材质:进口聚丙烯抗污型改性膜料•纤维内径:590∽610um•膜孔径:0.1∽0.2um•透气率:7.0×10-2(m2/cm2.s.cmHg)•孔隙率:40∽50%•纵向强度:120MPa•设计通量:0.6∽1.2t/d•操作负压:-0.01∽0.05MPa•膜丝面积:5∽12.37m2/片(单层∽三层)(2)特点膜的强度高由于聚丙烯中空纤维膜的制备方法采用的是“熔融挤出、拉伸成型”的制膜方法,聚丙烯大分子规则取向,因而膜的强度高,在高强度曝气和定期的化学清洗过程中,膜不容易断裂。膜的化学稳定性能好聚丙烯中空纤维膜在生产过程中,没有投加任何添加剂和致孔剂等,因而化学性能好,可以采用强酸或者强碱清洗。可以采用含氯消毒清洗,以清除膜表面的大量微生物污染。化学清洗后的流量回复性好。四MBR的设计1、MBR技术应用的工艺流程原水格栅预处理MBR反应池自吸泵后处理回用格栅:用于去除大颗粒的固体杂质,如生活垃圾、泥砂等,要定期清理。预处理:根据废水处理的情况,可以是“絮凝、沉淀,水解酸化、兼氧、接触氧化或者其他必要的物理、化学处理措施”。采用什么样的预处理过程,必须根据污水的类型、水质情况等来确定。鼓风机排水2、MBR反应池布局(1)平面布局注:图中>0.3X和>0.3Y处不满300mm时,以300mm为标准。布局目的是为了确保形成均匀的旋回流空间。布置时请确保膜组件的上部和下部有足够的空间,使膜区内部的上向流和膜区外部的下向流处形成均匀的旋回流。膜组件单元的平面布局尽可能位于曝气槽内的中央,并确保前后左右有足够的空间。空间为膜组件外形尺寸的30%以上;帘式膜组件要按膜丝垂直方向安装,上、下集水管的间距,要比膜组件自然垂直的尺寸短一些(约短15~30mm),为了保证膜丝具有较好的松弛状态;膜单元中,建议每片膜组件之间距离不少于100mm;采用多个单元时,每个膜单元之间都必须保证上述空间。(2)断面布局通常以运转时最低水位为准,设计本组件的断面布局,确保上下空间。对于膜组件的上下部,确保以下空间:膜组件的上面至水面(最低水位)的距离,最低500mm。曝气管与组件下部之间的距离200-300mm之间,最低不能小于180mm。曝气管与曝气池(箱)底面之间的距离150-250mm之间,最低不能小于150mm。断面布局建议如下图所示断面布局图3、曝气系统设计膜片底部设置曝气系统,主要功能是提供溶解氧及通过气体对膜丝进行洗涤;曝气方式,原则上采用穿孔曝气管(曝气管开孔一般都在管壁两侧向下相隔45°角);膜系统用气量12-15L/min/膜片,折算成汽水比未20:1-30:1(膜生物反应池中清洗膜用的空气量和生化所需空气量与膜过滤产水的比)。4、自吸泵自吸泵用于膜系统的终端出水,与收集管连接。采用吸程大于5m的自吸泵(一般为5-8m),具体视MBR池高度而定,吸程要高于MBR池高度2.0-3.5m;自吸泵工作时间一般为10-15min,停止时间大于2min。注意:为预防自吸泵空转,自吸泵放置位置最好低于MBR池最低液位,如高于MBR池低液位,最好在自吸泵的进水管间装一个饮水罐。5、MBR系统设计上注意事项自吸泵停止运行时,由于虹吸作用和重力过滤等原因,有时膜还在过滤。自吸泵设计停止时间就没意义了,会加快MBR膜的堵塞,建议在进水管路上加电磁阀;由于MBR膜片连接件数量极多,工作人员安装时,难免会存在疏忽,建议在进水管路上安装进气口,在运行前,检查膜片及连接件;预处理的目的是除去可能给膜带来损伤的大的固态物,尤其是生活排水当中包含的大量细小纤维屑,毛发等微小纤维状物质和油脂类物质,通常在供给原水处设置一开孔小于1mm以下(建议0.5mm)回转式机械格栅。a.当原水中包含有生活系统排水情况下,务必进行预处理。b.原水为工业系统排水的情况下,需要事先进行充分的运转确认。c.根据原水的特性,有时需要进行中和处理和凝聚沉淀分离处理等的预处理,详细情况请咨询本公司有关人员;使用药液清洗膜组件时,需事先注入管排出空气,因此设排气阀。五膜清洗1、膜在线化学清洗(盐酸,次氯酸钠)大于300t/d的MBR项目采用在线化学清洗;不像离线化学清洗,需要一定的配套工具而清洗较麻烦;在线化学清洗时间较快,清洗时可以借助集中曝气系统进行曝气联合化学清洗,效果非常明显。NaClO在线化学清洗效果清洗后膜外表面清理后膜内表面2、离线化学清洗离线化学清洗效果(PE膜)小于300t/d采用人工手动清洗;可以实行系统不停止,单一小组膜组件拿出进行清洗;也可以实行系统停止,直接采用吊车把膜机架吊往另外一个清洗池进行清洗即可.六MBR的应用城市污水与生活污水的处理与回用高浓度有机废水的处理含难降解有机物废水的处理受污染水源水净化1、MBR处理建筑中水××大楼MBR中水工程××公寓MBR中水工程2、MBR处理小区(镇)生活污水××煤电集团生活污水MBR工程××镇污水资源化工程3、MBR处理食品废水××食品厂××食品废水处理工程4、MBR处理工业废水××有限公司湖南大地美环境科技有限公司Tel:0731-85718411Fax:0731-85714711E-mail:hnddm2010@126.comAddress:长沙市人民东路46号铭诚国际1801把绿色还给自然希望每个人都能成为地球环境保护的使者让天空更蓝让大地更绿让生活更美好是我们共同努力的目标!