在污水處(chu)理,水資(zi)源再利用領(ling)域,MBR又稱膜(mo)(mo)生(sheng)物反(fan)(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)(Membrane Bio-Reactor),是一種(zhong)由膜(mo)(mo)分(fen)(fen)離單(dan)元(yuan)(yuan)與(yu)生(sheng)物處(chu)理單(dan)元(yuan)(yuan)相結(jie)合(he)的新型水處(chu)理技術(shu)。按照膜(mo)(mo)的結(jie)構可分(fen)(fen)為平板膜(mo)(mo)、管狀(zhuang)膜(mo)(mo)和中空纖維膜(mo)(mo)等 ,按膜(mo)(mo)孔徑(jing)可劃分(fen)(fen)為超濾(lv)膜(mo)(mo)、微濾(lv)膜(mo)(mo)、納(na)濾(lv)膜(mo)(mo)、反(fan)(fan)(fan)(fan)滲透膜(mo)(mo)等。把(ba)膜(mo)(mo)組件和生(sheng)物反(fan)(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)分(fen)(fen)開設置。生(sheng)物反(fan)(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)中的混(hun)(hun)合(he)液(ye)經循環泵增壓后(hou)打至膜(mo)(mo)組件的過濾(lv)端,在壓力作用下混(hun)(hun)合(he)液(ye)中的液(ye)體透過膜(mo)(mo),成(cheng)為系統處(chu)理水;固形物、大(da)分(fen)(fen)子(zi)物質等則被膜(mo)(mo)截(jie)留,隨(sui)濃縮液(ye)回(hui)流(liu)到生(sheng)物反(fan)(fan)(fan)(fan)應器(qi)(qi)內。
分(fen)置式膜(mo)--生(sheng)物反應器的(de)(de)特點(dian)是運行穩(wen)定可靠,易于膜(mo)的(de)(de)清洗、更換及(ji)增設;而且膜(mo)通量普遍(bian)較大。但一般條件下(xia)為減少(shao)污染物在膜(mo)表(biao)面的(de)(de)沉(chen)積,延長(chang)膜(mo)的(de)(de)清洗周期,需(xu)要用循環(huan)泵提供(gong)較高的(de)(de)膜(mo)面錯流流速(su),水流循環(huan)量大、動力費用高(Yamamoto,1989),并且泵的(de)(de)高速(su)旋轉產生(sheng)的(de)(de)剪切力會使某些(xie)微生(sheng)物菌體產生(sheng)失(shi)活現象(Brockmann and Seyfried,1997)。
一體式
把膜(mo)組件置于生物反應(ying)器內部。進水進入膜(mo)--生物反應(ying)器,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥(ni)去除,再在外壓(ya)作用下(xia)由(you)膜(mo)過濾出水。
這種形式的膜--生物反應(ying)器由于省(sheng)去(qu)了(le)混合液循環系統,并且靠抽吸出(chu)水,能耗(hao)相對較低(di)(di);占地較分(fen)置式更(geng)為緊(jin)湊,在水處理領域受到了(le)特別關(guan)注(zhu)。但(dan)是一般(ban)膜通量(liang)相對較低(di)(di),容(rong)易發(fa)生膜污染,膜污染后不容(rong)易清洗和更(geng)換。
復合式
形(xing)式上也(ye)屬于(yu)一體式膜(mo)(mo)--生物反(fan)(fan)應(ying)器,所不同(tong)的是(shi)在(zai)生物反(fan)(fan)應(ying)器內加裝(zhuang)填料,從而形(xing)成復合(he)式膜(mo)(mo)--生物反(fan)(fan)應(ying)器,改變了反(fan)(fan)應(ying)器的某些(xie)性狀。
與許多傳統的生物水(shui)處理工藝相比,MBR 具有以下主要優點(dian):
出水(shui)水(shui)質穩定
由于(yu)膜的(de)分(fen)離(li)作(zuo)用,分(fen)離(li)效果遠好于(yu)傳統沉淀池,處理(li)出水(shui)清澈,懸浮物和(he)濁度接近(jin)于(yu)零(ling),細(xi)菌和(he)病毒被大幅去除(chu),出水(shui)水(shui)質優于(yu)建(jian)設部(bu)頒(ban)發(fa)的(de)生活雜用水(shui)水(shui)質標(biao)準(CJ25.1-89),可以直接作(zuo)為(wei)非飲用市政雜用水(shui)進行(xing)回用。
同時(shi),膜分離也使(shi)微生物被完全被截(jie)流在生物反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)內,使(shi)得系(xi)統內能(neng)夠維(wei)持較高(gao)(gao)的(de)微生物濃度,不但提(ti)高(gao)(gao)了反(fan)(fan)應(ying)(ying)裝(zhuang)置(zhi)對污染物的(de)整(zheng)體(ti)去(qu)除效率,保證了良好(hao)的(de)出水(shui)水(shui)質,同時(shi)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)對進水(shui)負荷(he)(水(shui)質及水(shui)量)的(de)各種變(bian)化具有很好(hao)的(de)適(shi)應(ying)(ying)性,耐(nai)沖擊(ji)負荷(he),能(neng)夠穩(wen)定獲得好(hao)的(de)出水(shui)水(shui)質。
剩余污(wu)泥產量少
該工藝可以在高容積負荷(he)、低污(wu)泥負荷(he)下(xia)運行,剩余污(wu)泥產量低(理論上可以實現零污(wu)泥排(pai)放),降低了污(wu)泥處(chu)理費用。
占地(di)面積(ji)小,不受(shou)設置場合限(xian)制(zhi)
生物反應器內能維持高濃度的微生物量,處理(li)裝置容積(ji)負(fu)荷(he)高,占(zhan)地(di)(di)面(mian)積(ji)大(da)大(da)節省;該工藝流程簡單(dan)、結構緊湊、占(zhan)地(di)(di)面(mian)積(ji)省,不受設置場所限制,適(shi)合于任何場合,可做成(cheng)地(di)(di)面(mian)式(shi)、半地(di)(di)下式(shi)和地(di)(di)下式(shi)。
可(ke)去(qu)除氨氮及難(nan)降解有機物
由于微生物被完全截流在生物反應器內,從而(er)有(you)(you)利于增殖緩慢(man)的微生物如硝(xiao)化(hua)(hua)細菌的截留生長(chang),系(xi)統(tong)硝(xiao)化(hua)(hua)效率(lv)得以提高。同時,可(ke)增長(chang)一些難降解的有(you)(you)機物在系(xi)統(tong)中的水力停留時間,有(you)(you)利于難降解有(you)(you)機物降解效率(lv)的提高。
操作管理方便(bian),易(yi)于實(shi)現自動(dong)控制(zhi)
該工藝實現(xian)了水力停留時間(HRT)與污泥停留時間(SRT)的完全(quan)分離(li),運行控(kong)制更(geng)加(jia)靈(ling)活(huo)穩定(ding),是污水處理中容易實現(xian)裝(zhuang)備化的新(xin)技(ji)術(shu),可實現(xian)微機自(zi)動控(kong)制,從(cong)而使(shi)操(cao)作管理更(geng)為方便(bian)。
易于從傳統工(gong)藝(yi)進行改(gai)造
該工藝(yi)可以作為傳統污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)工藝(yi)的深度(du)處(chu)理(li)單元,在(zai)城(cheng)市二級(ji)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠出水(shui)(shui)深度(du)處(chu)理(li)(從而實現城(cheng)市污(wu)水(shui)(shui)的大(da)量回用)等(deng)領域(yu)有著廣闊的應用前(qian)景。
膜--生(sheng)物反應器也存在一(yi)些不足。主(zhu)要表現以下幾個方面:
(1)膜(mo)(mo)造價高,使膜(mo)(mo)--生物反應器的(de)基建投(tou)資高于傳統污水處(chu)理工藝;
(2)膜污染容易出現,給(gei)操作管理帶來不便;
(3)能耗高:首先MBR泥水分(fen)離過程保持一定的(de)(de)膜(mo)驅動(dong)壓力;其(qi)次是MBR池中MLSS濃度非常高,要(yao)保持足(zu)夠的(de)(de)傳氧速(su)(su)率,要(yao)加(jia)(jia)大(da)曝氣強度;還有為了加(jia)(jia)大(da)膜(mo)通量、減輕(qing)膜(mo)污染(ran),加(jia)(jia)大(da)流速(su)(su),沖刷膜(mo)表面,造成MBR的(de)(de)能耗要(yao)比傳統的(de)(de)生物處理工藝高。