MBR膜生物反应器..pdf

MBR膜生物反应器

MBR膜生物反应器是结合膜分离技术与生物处理法的高效技术工艺,可有效
地进行泥水分离,而且具有传统污水处理工艺不可比拟的优点:

1.可以实现反应器水力停留时间HRT和SRT的充分分离;

2.占地面积小;

3.系统硝化良好,难降解有机物得到了进一步充分的降解;

4.剩余污泥产量极低,理论上可实现零污泥排放等。

在水资源日益紧张、水污染日趋严重的今天,MBR中水回用具有巨大的社
会、环境和经济效益。

洗浴污水是优质的中水回用水源,产量大,在宾馆、饭店等地占总用水量的
71%~79%,且有机物的含量低,经MBR膜处理,可实现城市污水处理的资源化,经过
MBR中水回用处理以后完全可用于绿化、冲洗以及景观水补。

改进后的MBR膜生物反应器,针对洗浴污水处理进行了试验。结果表明:污水
的出水水质良好,COD<40mg/L,LAS<0.2mg/L,符合国家建设部颁布的生活杂用水
回用水质标准。

一、传统MBR膜生物反应器与改进型MBR膜生物反应器

传统MBR膜生物反应器分为分置式和一体式两种,在对普通的MBR膜生物反
应器进行改进的基础上,改进型MBR膜生物反应器的主要部件有MBR膜组件和生
物反应器。

由导流板分成生物降解区和膜滤出水区两部分,由于导流板的作用,进入膜滤
出水区的活性污泥浓度很低,在提高生物降解区污泥浓度的同时,大大减轻了膜污染,
可明显延长膜的清洗周期;

生物降解区为复合式,即兼有固定培养(生物膜和悬浮培养(活性污泥生物反
应器的特点,研究表明,相比单纯的活性污泥法MBR和生物膜MBR污水处理,复合
式MBR膜生物反应器的性能更佳。微滤膜,孔径0.05μm,直接悬挂于膜滤出水
区。原污水经毛发过滤器过滤后,进入高位水箱,再经流量计进入生物降解区,有机物
在这里被微生物分解,混合液经导流板进入膜滤出水区,在真空泵的抽吸作用下经
膜过滤后进入出水槽,浓缩液可经底部连通管返回生物降解区,形成回流,底部采用
曝气器曝气。

与传统MBR相比,改进型MBR在结构上具有如下特点:1.与一体式MBR相比,
MBR膜组件相对独立于MBR膜生物反应器,位于膜滤出水区,而一体式MBR膜组
件直接悬挂于MBR膜生物反应器中,相同之处在于水均通过负压抽吸从膜单元外表
进入中空纤维引出,底部曝气以减轻膜污染。

2.与分置式MBR相比,MBR膜组件与MBR膜生物反应器之间无需泵和管线
连接,相同之处在于MBR膜组件相对独立于生物反应器,MBR膜污染减轻。

改进型MBR膜生物反应器的主要优点是:

1.较一体式MBR膜污染大为减轻,而较分置式MBR的结构紧凑,体积小,工作
压力小,无水循环,节能;

2.处理对象不同。一体式MBR和分置式MBR的膜组件处理的是生物反应器
中经生物降解的完全混合液,而改进型MBR膜组件处理的是经导流板预澄清的料
液,SS浓度降低,有利于在不增加能耗的情况下减轻膜污染。除生物降解区外,膜滤
出水区也需少量曝气(前者是为微生物提供好氧环境,后者是为了减轻膜污染,因此
该设备的具体能耗需进一步的试验研究。

二、试验用水和试验方法

试验采用的洗浴污水原水水质pH值:6.5~7.0;CODCr:93~
350mg/L;LAS:1.0~10mg/L;NH3-N:0.6~1.0mg/L;浊度:85~160NTU;SS:15~50mg/L;
颜色灰白。

本次试验用水水质为CODCr为129.0mg/L,LAS为6.4mg/L,浊度93NTU,具有
芳香气味。整个环保设备系统运行一定时间稳定后,进行试验,每次试验结束后均用
清水冲洗膜组件。监测项目采用国家环保局标准分析方法。

三、试验结果与分析

1.操作压力与MBR膜通量的关系

膜通量随操作压力的变化而变化,操作压力分别为:0.01、0.02、0.03、0.04、
0.05MPa;相应地MBR膜通量:0.72、3.34、4.85、5.44、6.58mL/(m2?s。可见,
MBR膜通量随操作压力的增加而增加,即提高操作压力可有效提高膜通量,考虑到
操作压力越大,所需动力消耗

越高,本试验采用0.01Mpa为操作压力。

2.HRT与COD及LAS的关系

由于改进型MBR膜对活性污泥的高效拦截作用,使生物降解区的污泥浓度增
高,对COD的去除效果很好,同时系统COD及LAS的去除与HRT有密切关系。

试验结果表明,系统对COD的去除率随HRT的增加而增大,2h时为74.99%,
6h时为87.52%,但无论HRT为2h、4h、还是6h,出水COD均小于40mg/L。由
于HRT为2h时膜滤出水过多,至使填料露出水面,因此补加了部分原洗浴污水,使
4h时COD的去除率降为71.86%,产生波动,但出水