在污水(shui)處理(li)(li),水(shui)資源再利用領域,MBR又稱(cheng)膜(mo)(mo)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(qi)(Membrane Bio-Reactor),是一(yi)種(zhong)由膜(mo)(mo)分(fen)(fen)(fen)離單元與(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)處理(li)(li)單元相結(jie)合的新型水(shui)處理(li)(li)技術(shu)。按照膜(mo)(mo)的結(jie)構可分(fen)(fen)(fen)為平板膜(mo)(mo)、管狀膜(mo)(mo)和(he)中(zhong)空纖(xian)維膜(mo)(mo)等 ,按膜(mo)(mo)孔徑可劃分(fen)(fen)(fen)為超濾(lv)膜(mo)(mo)、微濾(lv)膜(mo)(mo)、納濾(lv)膜(mo)(mo)、反(fan)滲透(tou)膜(mo)(mo)等。把(ba)膜(mo)(mo)組件(jian)和(he)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(qi)分(fen)(fen)(fen)開設置。生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(qi)中(zhong)的混(hun)(hun)合液(ye)經循環泵增壓(ya)(ya)后打至膜(mo)(mo)組件(jian)的過濾(lv)端,在壓(ya)(ya)力作用下混(hun)(hun)合液(ye)中(zhong)的液(ye)體(ti)透(tou)過膜(mo)(mo),成為系統(tong)處理(li)(li)水(shui);固形物(wu)(wu)、大分(fen)(fen)(fen)子物(wu)(wu)質等則被膜(mo)(mo)截留(liu),隨濃(nong)縮液(ye)回流(liu)到(dao)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(qi)內。
分置式膜(mo)(mo)(mo)(mo)--生(sheng)物(wu)反(fan)應器(qi)的(de)(de)(de)特點是運行穩定可(ke)靠,易于膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)清洗(xi)、更(geng)換(huan)及增設;而且(qie)膜(mo)(mo)(mo)(mo)通量(liang)普(pu)遍較(jiao)大。但(dan)一般條件(jian)下為減少污染物(wu)在膜(mo)(mo)(mo)(mo)表面(mian)的(de)(de)(de)沉積,延長膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)清洗(xi)周期,需要用(yong)循環泵提(ti)供較(jiao)高的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)(mo)面(mian)錯流(liu)流(liu)速,水流(liu)循環量(liang)大、動力費用(yong)高(Yamamoto,1989),并且(qie)泵的(de)(de)(de)高速旋(xuan)轉產生(sheng)的(de)(de)(de)剪切力會使某些微生(sheng)物(wu)菌(jun)體產生(sheng)失(shi)活現象(Brockmann and Seyfried,1997)。
一體式
把膜組件置于(yu)生(sheng)物反應器(qi)(qi)內部(bu)。進水(shui)(shui)進入(ru)膜--生(sheng)物反應器(qi)(qi),其(qi)中的(de)大部(bu)分污染物被混合液(ye)中的(de)活性污泥去除,再在外壓作用下由膜過(guo)濾出水(shui)(shui)。
這種(zhong)形式(shi)(shi)的膜--生物反應器由于(yu)省去了混合液循環系統(tong),并且靠抽吸(xi)出水,能耗相(xiang)對(dui)較低;占(zhan)地較分置式(shi)(shi)更為緊湊,在(zai)水處理領域受到了特別關注。但是一般膜通量相(xiang)對(dui)較低,容易發生膜污(wu)染,膜污(wu)染后不容易清洗和更換(huan)。
復合式
形(xing)式上也屬于(yu)一體式膜--生物反(fan)應(ying)器(qi),所不(bu)同(tong)的是在生物反(fan)應(ying)器(qi)內加裝填料,從而形(xing)成復合式膜--生物反(fan)應(ying)器(qi),改變(bian)了反(fan)應(ying)器(qi)的某(mou)些(xie)性狀。
與許多傳統的生物(wu)水處理工藝(yi)相比,MBR 具(ju)有以下(xia)主要(yao)優點(dian):
出水水質穩定
由(you)于(yu)膜的(de)(de)分離作用(yong),分離效(xiao)果遠好于(yu)傳統沉淀池,處理出(chu)水(shui)清澈,懸浮物和濁度(du)接近于(yu)零,細菌(jun)和病毒(du)被大幅去(qu)除(chu),出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)(zhi)優于(yu)建(jian)設部頒發的(de)(de)生活雜用(yong)水(shui)水(shui)質(zhi)(zhi)標準(CJ25.1-89),可以直(zhi)接作為非飲用(yong)市政(zheng)雜用(yong)水(shui)進行回用(yong)。
同(tong)時,膜(mo)分離也使(shi)微生物(wu)被(bei)完全(quan)被(bei)截流在生物(wu)反(fan)應器(qi)內(nei),使(shi)得系統內(nei)能夠維持較高的微生物(wu)濃(nong)度(du),不但提高了(le)反(fan)應裝(zhuang)置對污(wu)染物(wu)的整體去除效率,保(bao)證(zheng)了(le)良好的出(chu)(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質,同(tong)時反(fan)應器(qi)對進(jin)水(shui)(shui)負荷(he)(水(shui)(shui)質及水(shui)(shui)量)的各種變化具有(you)很(hen)好的適應性,耐沖擊負荷(he),能夠穩定(ding)獲(huo)得出(chu)(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質。
剩余污泥產量少
該工藝可(ke)以在高容積(ji)負荷、低(di)(di)污(wu)泥負荷下運行,剩(sheng)余污(wu)泥產量(liang)低(di)(di)(理(li)論上可(ke)以實現(xian)零污(wu)泥排放),降低(di)(di)了污(wu)泥處(chu)理(li)費用(yong)。
占地面積小,不受設置場合(he)限制
生物反(fan)應器內能維持高(gao)濃度的微生物量,處理(li)裝置容積(ji)(ji)負(fu)荷高(gao),占地(di)面積(ji)(ji)大大節(jie)省(sheng)(sheng);該(gai)工(gong)藝流程簡單、結構(gou)緊湊、占地(di)面積(ji)(ji)省(sheng)(sheng),不受(shou)設置場(chang)所限制,適合于任何場(chang)合,可做(zuo)成地(di)面式、半地(di)下(xia)式和地(di)下(xia)式。
可去除(chu)氨氮及難降解有(you)機物
由于微生(sheng)物(wu)被完全截(jie)流(liu)在(zai)生(sheng)物(wu)反(fan)應器內,從而有(you)利于增殖緩慢的(de)(de)(de)微生(sheng)物(wu)如硝(xiao)化(hua)細菌(jun)的(de)(de)(de)截(jie)留(liu)生(sheng)長(chang),系統硝(xiao)化(hua)效率(lv)得以提(ti)高(gao)。同時,可(ke)增長(chang)一些難降(jiang)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)有(you)機(ji)物(wu)在(zai)系統中的(de)(de)(de)水力停留(liu)時間(jian),有(you)利于難降(jiang)解(jie)(jie)有(you)機(ji)物(wu)降(jiang)解(jie)(jie)效率(lv)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)。
操作管(guan)理方(fang)便,易于(yu)實現(xian)自動(dong)控(kong)制
該(gai)工藝實(shi)現(xian)(xian)了水力(li)停(ting)留時間(jian)(jian)(HRT)與污泥停(ting)留時間(jian)(jian)(SRT)的(de)完全(quan)分離,運行控(kong)制更(geng)加(jia)靈活穩定,是污水處理中容易實(shi)現(xian)(xian)裝備化的(de)新技術(shu),可實(shi)現(xian)(xian)微機自動控(kong)制,從(cong)而使操作管理更(geng)為(wei)方便(bian)。
易于(yu)從傳統工藝進(jin)行(xing)改造
該工(gong)藝可以作為傳統污水處(chu)理(li)工(gong)藝的(de)深度(du)處(chu)理(li)單元,在城(cheng)市(shi)二級污水處(chu)理(li)廠出水深度(du)處(chu)理(li)(從(cong)而實現城(cheng)市(shi)污水的(de)大量回用)等領域有(you)著(zhu)廣闊的(de)應用前景。
膜--生(sheng)物反(fan)應器也存在一些不(bu)足(zu)。主要表現以下幾個方面:
(1)膜(mo)造價高(gao),使膜(mo)--生物反應(ying)器的基(ji)建投(tou)資高(gao)于(yu)傳統(tong)污水處理工(gong)藝;
(2)膜污(wu)染容易(yi)出(chu)現,給操作管理帶來不便(bian);
(3)能耗高:首先MBR泥水分離過程須保持一(yi)定的(de)膜驅動壓力;其次(ci)是MBR池(chi)中MLSS濃度(du)非常高,要保持足夠的(de)傳氧速率,須加大曝(pu)氣強度(du);還有為了加大膜通量、減輕膜污(wu)染,流速,沖刷膜表面,造成MBR的(de)能耗要比傳統的(de)生物處理工藝高。