在污水(shui)(shui)處(chu)理(li),水(shui)(shui)資源再利用領域(yu),MBR又稱膜(mo)(mo)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)反(fan)應器(qi)(Membrane Bio-Reactor),是一種(zhong)由膜(mo)(mo)分(fen)離單(dan)元(yuan)與生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)處(chu)理(li)單(dan)元(yuan)相結(jie)合(he)的新型水(shui)(shui)處(chu)理(li)技術(shu)。按照膜(mo)(mo)的結(jie)構可分(fen)為平(ping)板膜(mo)(mo)、管狀膜(mo)(mo)和(he)中空纖維膜(mo)(mo)等(deng) ,按膜(mo)(mo)孔徑(jing)可劃分(fen)為超(chao)濾(lv)膜(mo)(mo)、微濾(lv)膜(mo)(mo)、納(na)濾(lv)膜(mo)(mo)、反(fan)滲透膜(mo)(mo)等(deng)。把膜(mo)(mo)組件(jian)和(he)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)反(fan)應器(qi)分(fen)開設(she)置。生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)反(fan)應器(qi)中的混合(he)液(ye)(ye)(ye)經(jing)循(xun)環泵增(zeng)壓后打至膜(mo)(mo)組件(jian)的過濾(lv)端,在壓力(li)作(zuo)用下混合(he)液(ye)(ye)(ye)中的液(ye)(ye)(ye)體透過膜(mo)(mo),成為系統處(chu)理(li)水(shui)(shui);固形(xing)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、大分(fen)子物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質等(deng)則被膜(mo)(mo)截(jie)留,隨濃縮液(ye)(ye)(ye)回流到生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)反(fan)應器(qi)內。
分置式膜(mo)--生物(wu)反應器的特點是運行穩定可靠,易(yi)于(yu)膜(mo)的清(qing)洗(xi)、更換(huan)及增設;而且膜(mo)通量普遍較(jiao)(jiao)大(da)。但一般條(tiao)件下為減少污染物(wu)在膜(mo)表面的沉積,延長膜(mo)的清(qing)洗(xi)周(zhou)期,需要用(yong)循環泵提供較(jiao)(jiao)高(gao)的膜(mo)面錯流流速,水流循環量大(da)、動(dong)力(li)費用(yong)高(gao)(Yamamoto,1989),并且泵的高(gao)速旋(xuan)轉產(chan)(chan)生的剪切力(li)會使(shi)某些微(wei)生物(wu)菌體產(chan)(chan)生失活現象(xiang)(Brockmann and Seyfried,1997)。
一體式
把膜(mo)組(zu)件置于生物反應器內(nei)部(bu)。進水進入膜(mo)--生物反應器,其(qi)中(zhong)的大部(bu)分污(wu)染物被(bei)混合液中(zhong)的活性(xing)污(wu)泥去除,再在外壓作用下由膜(mo)過濾出水。
這種形式(shi)的膜--生(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)器(qi)由于省去了(le)混(hun)合液循環系統,并且(qie)靠抽(chou)吸出水,能耗相對(dui)較低;占(zhan)地(di)較分置式(shi)更(geng)為緊(jin)湊,在(zai)水處理(li)領(ling)域(yu)受到了(le)特別關注。但是一(yi)般膜通量(liang)相對(dui)較低,容易(yi)發生(sheng)膜污染(ran),膜污染(ran)后不容易(yi)清洗和更(geng)換。
復合式
形式上也屬(shu)于一(yi)體式膜--生(sheng)物(wu)(wu)反應器,所不(bu)同的是(shi)在生(sheng)物(wu)(wu)反應器內加裝填料,從而形成復合式膜--生(sheng)物(wu)(wu)反應器,改(gai)變了反應器的某(mou)些(xie)性(xing)狀。
與許(xu)多傳統(tong)的生物水處理工藝(yi)相比,MBR 具有以下(xia)主要優點:
出(chu)水水質穩定
由于(yu)膜的分離(li)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong),分離(li)效果遠好于(yu)傳統沉淀(dian)池,處理出(chu)水清澈(che),懸浮物和濁度接近(jin)于(yu)零,細菌(jun)和病毒被大幅去(qu)除,出(chu)水水質優于(yu)建設(she)部頒發(fa)的生(sheng)活雜用(yong)(yong)(yong)(yong)水水質標準(CJ25.1-89),可以直接作(zuo)為非飲用(yong)(yong)(yong)(yong)市政雜用(yong)(yong)(yong)(yong)水進行回用(yong)(yong)(yong)(yong)。
同時,膜(mo)分離(li)也使(shi)微(wei)生(sheng)物被完(wan)全(quan)被截流在生(sheng)物反應(ying)(ying)器(qi)內,使(shi)得系統(tong)內能夠(gou)維(wei)持較高(gao)的(de)(de)微(wei)生(sheng)物濃度,不(bu)但(dan)提高(gao)了(le)反應(ying)(ying)裝置對(dui)污染物的(de)(de)整體(ti)去(qu)除效率,保證了(le)良好(hao)的(de)(de)出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質,同時反應(ying)(ying)器(qi)對(dui)進水(shui)(shui)負(fu)荷(he)(水(shui)(shui)質及水(shui)(shui)量)的(de)(de)各種變化具有(you)很好(hao)的(de)(de)適應(ying)(ying)性(xing),耐沖(chong)擊負(fu)荷(he),能夠(gou)穩定獲得好(hao)的(de)(de)出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質。
剩余污泥產(chan)量少
該工藝可以在高容積負荷、低(di)污(wu)泥負荷下運行,剩(sheng)余污(wu)泥產量低(di)(理論上可以實(shi)現零污(wu)泥排(pai)放),降(jiang)低(di)了(le)污(wu)泥處理費用。
占地(di)面積小,不受設置場(chang)合(he)限制
生(sheng)物(wu)反應(ying)器內能(neng)維持高濃(nong)度的微生(sheng)物(wu)量(liang),處理裝置容積(ji)負荷(he)高,占(zhan)地(di)面(mian)積(ji)大(da)大(da)節省;該(gai)工藝(yi)流程(cheng)簡單(dan)、結構緊湊(cou)、占(zhan)地(di)面(mian)積(ji)省,不受設置場所限制,適合于任何場合,可做成地(di)面(mian)式(shi)(shi)(shi)、半地(di)下(xia)式(shi)(shi)(shi)和地(di)下(xia)式(shi)(shi)(shi)。
可去除氨氮及(ji)難降解有機(ji)物
由于微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)被完全截流(liu)在生(sheng)物(wu)(wu)(wu)反應器內(nei),從而有(you)利(li)于增(zeng)殖緩慢(man)的(de)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)如(ru)硝化細(xi)菌(jun)的(de)截留(liu)生(sheng)長,系統硝化效(xiao)率得(de)以提高。同時(shi),可(ke)增(zeng)長一些難(nan)降解(jie)的(de)有(you)機物(wu)(wu)(wu)在系統中(zhong)的(de)水(shui)力停留(liu)時(shi)間,有(you)利(li)于難(nan)降解(jie)有(you)機物(wu)(wu)(wu)降解(jie)效(xiao)率的(de)提高。
操作管(guan)理方便,易于(yu)實現自(zi)動控制
該(gai)工(gong)藝實(shi)現(xian)(xian)了水力停留(liu)時間(HRT)與污泥(ni)停留(liu)時間(SRT)的完全分離,運行控制更(geng)加靈活穩定,是污水處理中容易實(shi)現(xian)(xian)裝備化(hua)的新(xin)技術,可實(shi)現(xian)(xian)微機(ji)自動控制,從而使(shi)操作管理更(geng)為方便。
易于從傳(chuan)統工(gong)藝(yi)進行(xing)改造
該工藝可以作為傳統污水處(chu)理工藝的深度處(chu)理單元,在城市(shi)二級污水處(chu)理廠出水深度處(chu)理(從而實現城市(shi)污水的大(da)量回(hui)用)等領域有著廣(guang)闊的應用前(qian)景。
膜--生物(wu)反應器也存在一些不(bu)足。主要表現以下幾個方面:
(1)膜(mo)(mo)造價高(gao),使膜(mo)(mo)--生物反應器的基建(jian)投(tou)資高(gao)于傳統污水處理(li)工藝;
(2)膜(mo)污染容易出(chu)現,給(gei)操作管(guan)理帶(dai)來不便(bian);
(3)能耗高:首先MBR泥水分離過程(cheng)保持(chi)一定的(de)膜驅動(dong)壓(ya)力;其次是MBR池中MLSS濃度非(fei)常高,要保持(chi)足夠(gou)的(de)傳(chuan)氧速率,要加大曝(pu)氣強(qiang)度;還有為了加大膜通量、減輕膜污染,加大流速,沖(chong)刷膜表面,造成MBR的(de)能耗要比傳(chuan)統的(de)生(sheng)物處理(li)工藝高。