MBR工艺一、工作原理膜-生物反应器(Membrane-Bioreactor,简称MBR)是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理与回用工艺,近年来在国际水处理技术领域日益得到广泛关注,在国内中水处理工程中也得到了较大的推广和应用。该技术通过膜组件的高效分离作用,大大提高了泥水分离效率,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。图1MBR一体化中水处理设备工艺原理简图二、设备特点1.产水率接近100%,工艺自身几乎不耗水,处理后出水可全部回用;2.处理效率高,出水水质优良稳定,处理出水不含SS,极其清澈,感观好,易于为中水用户接受;3.MBR一般设置为整体结构,内部结构紧凑,占地面积小且外形美观;4.运行灵活,对水质水量的变化适应性很强。尤其对于一些新建社区或季节性的度假场所,即使进水量远低于设计水量,通过自动控制系统调节运行周期,使运行不受影响;5.MBR一体化设备选用需气量低的膜组件,降低了曝气量,从而降低了整个设备的能耗;6.MBR一体化设备的好氧生物处理阶段采用全封闭设计,并设单独通风口,可直接与相邻的通风管道连接,从而大大改善整个中水机房内空气质量问题;7.MBR设备对噪声进行了专门处理,首先我们采用低噪声的设备,并对产生噪声的设备进行消噪处理,其次我们对设备整体做了一定的防噪声措施;8.MBR设备采用飘悬式膜组件,膜组件仅一端连接,且采用活动连接方式,拆卸简单。膜组件重量轻,湿态仅重15千克,可直接人工取出,省去了以往膜组件需要机械吊装的麻烦,维修维护极其方便;9.MBR设备的曝气装置也采用独特的设计,无需下到池底、也不需放空设备内的污泥,就可取出曝气装置,便于检修或更换曝气装置,也保存了生物处理中宝贵的微生物资源;10.MBR一体化设备设计了在线的自动清洗,以减缓膜污染,延长膜使用寿命。MBR设备组合运用了在线水力清洗和在线药剂清洗两种创新技术,使得整个清洗系统在最经济的情况下,取得最好的清洗效果;11.MBR控制采用人性化人机界面设计,操作人员只需在人机界面上操作即可控制整个系统。人机界面具有触摸屏操作、故障提示等功能,最大程度地降低了中水站操作维护的工作量;12.MBR控制系统,具有成型的结构和完善的软件,调试简单快速,工期短,效率高,简化了中水调试过程,是中水监控的理想选择。三、工艺流程图2工艺流程图工艺流程说明:污水经过相应的预处理后,经过污水提升泵送入一体化设备,一体化设备是整个污水处理的核心单元。污水在一体化设备内进行好氧处理,充分降解污水中的有机污染物,并进行泥水分离。一体化设备通过抽吸泵抽吸出水,同时加药消毒器对抽吸泵出水进行消毒,高效去除出水中残存的病毒、细菌等微生物。经过消毒后的出水,由抽吸泵的余压送入中水池储存。回用水泵可将中水输送至各用水点。膜表面的滤饼层和凝胶层是造成膜污染的主要因素,定期进行在线化学清洗可以有效恢复膜的过滤性能。四、处理效果1、原水水质MBR池消毒剂中水池或排放抽吸泵污泥外排毛发聚集器鼓风机原水提升泵格栅冲厕污水化粪池杂排水调节池厨房废水隔油池该设备处理原水对象主要是医院废水。水质参数可参考下表表4-1各类建筑物各种排水污染浓度表类别住宅宾馆、饭店办公楼公共浴室餐饮业、营业餐厅BODCODSSBODCODSSBODCODSSBODCODSSBODCODSSMg/L厕所300~450800~1100250~300250~300700~1000300~400260~340350~450260~340260~340350~450260~340260~340350~450260~340厨房500~650900~1200220~280400~500800~1100180~220------500~600900~1100250~280沐浴50~60120~13540~6040~50100~11030~50―--45~110110~12035~55---盥洗60~7090~120100~15050~6080~10080~10090~110100~14090~110------洗衣220~250310~39060~70180~220270~33050~60---------综合230~300455~600155~180140~175295~38095~120195~260260~340195~26050~65115~13540~65490~590890~1075255~285污废水种类处理能力(m3/d)COD(mg/L)BOD(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)进水出水进水出水进水出水进水出水洗浴污水10130~322<4099~212<50.59~10.2~0.415~500印染废水11100~150018050040黄泔废水17900~12000<1006805<10130~180<54750~5470<10医院污水2548~278<25200.410~241制药废水501500~4900<180500~1633<10297~354<15430~1033<10大楼污水20092~1082327~32<839~473.5食品废水500754<802、出水水质该设备的出水水质优于国家规定的回用标准《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)。具体参数如下:表4-2中水回用标准序号项目《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002冲厕、道路清扫、绿地浇洒和车辆冲洗MBR一体化设备出水水质1pH值6.0~9.06.0~9.02色度(度)≤30≤303嗅无不快感无不快感4浊度(NTU)≤5<15BOD5(mg/L)≤10<56阴离子表面活性剂(mg/L)≤0.5<0.27总余氯(mg/L)接触30min后≥1.0,管网末端≥0.2接触30min后≥1.0,管网末端≥0.28总大肠菌群(个/L)≤3<39氨氮(mg/L)≤10<1.010铁(mg/L)≤0.3≤0.311锰(mg/L)≤0.1≤0.112溶解氧(mg/L)≥1.0≥1.013溶解性总固体(mg/L)≤1000≤1000五、设备配置设备名称特点备注毛发聚集器快开式结构,清理方便;不锈钢材质,耐腐蚀,外形美观需定期清理膜组件通量大、需气量低、抗污染能力强;柔性连接,改善连接处易损的缺点;质量轻,并采用活性连接,易于维修或更换抽吸泵性能稳定,噪声低,能耗低;不锈钢外壳,塑料叶轮,耐腐蚀能力强鼓风机能耗低,噪声小,占地小,无油消毒系统采用优质的进口计量泵,安全、准确、可靠;设置一可选臭氧消毒系统,用户可根据需要进行自主选择需定期投加消毒药剂在线清洗系统在线清洗系统分在线水力清洗和在线药洗,通过控制系统已编好的程序,操纵整个清洗过程以及水力清洗和药液清洗之间的配合,确保以最经济的方式,取得最优质的清洗效果。建议专业人员操作自动控制系统自动控制系统设置有完善的程序软件;设有人机界面,方便操作人员操作;系统设有智能报警功能,提示设备具体故障。六、外观结构注意事项1、为防止较大悬浮物质对膜组件造成损坏,污水必须经过格栅处理,栅隙在2~5mm;2、在污水进入MBR中水设备之前应设调节池,对水质水量进行调节;3、污水中如含有厨房废水,须对厨房废水进行除油处理;4、污水中如含有冲厕废水,须先让冲厕废水进入化粪池进行预处理;5、在设备长期不用时,请先用化学药液清洗后用清水保持膜组件处于湿润状态;6、应定期对毛发聚集器进行清理;7、定期检查原水提升泵、抽吸泵和鼓风机的运行情况;并定期对设备进行保养。各水处理工艺性能比较医院污水可生化性较好,适宜的二级生物处理工艺较多,如接触氧化工艺、ICEAS工艺、曝气生物滤池、MBR膜-生物工艺等,各种工艺比较如下表:氧化沟工艺接触氧化工艺ICEAS工艺曝气生物滤池膜-生物工艺(MBR)出水水质及稳定性出水水质满足一级排放要求,工艺运行稳定出水水质满足一级排放要求,工艺运行稳定出水水质满足一级排放要求,工艺运行稳定出水水质满足一级排放要求,工艺运行稳定出水水质满足一级排放要求,工艺运行稳定脱磷除氮效果具有脱磷除氮功能具有除磷功能具有脱磷除氮功能具有除氮功能,除磷需另行投加化学药剂具有脱磷除氮功能适应水量、水质变化能力强强强适应能力较弱,进水水质浓度不能太高,否则滤池易堵。强工艺流程需要污泥回流、二沉池等,工艺流程较复杂需污泥回流,工艺流程较长,操作复杂无需污泥回流及二沉池等,工艺流程简单无需污泥回流及二沉池等,工艺流程简单无需污泥回流及二沉池等,工艺流程简单占地面积污水停留时间长,构筑物大且多,占地大污水停留时间较短,构筑物较小,占地较小污水停留时间较长,构筑物较大,但构筑物少,占地较小污水停留时间短,构筑物小且少,占地小污水停留时间短,构筑物小且少,占地小自动化程度较高较高高较高高操作管理设备较多,操作管理复杂设备较少,但人工操作量大,填料需更换设备较少,操作简单。设备较少,操作简单,但今后滤料更换较麻烦,成本高设备多,膜组件需定期药剂清洗及更换,操作自动化程度要求高。投资造价高较低较高较高高运行成本较低较低较低较高高主要缺点构筑物不便进行埋地或加盖处理,运行时有一定的气味影响;占地面积大;设备利用率不高;不适于小区生活污水处理。如设计或运行不当,填料易堵塞;布水、布气不易均匀;需定期更换填料、曝气头。设备利用率不高;泥龄短,产泥量大;滤池池深较大(8-10m),土建施工难度大;滤料使用年限较短,滤料成本高。膜片需要酸碱液反冲洗,风机功率配置较其它工艺大,各组件设备维护费用高。说明:以上针对MBR工艺做了简单介绍,常规工艺不再详细说明,待相关数据得到确认后,做详细的工艺对比方案