生活污水一体化生物处理设施《资讯》

生活污水一体化生物处理设施

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膜生物反应器简介膜生物反应器（MBR）是膜分离技术与生物污水处理技术相结合的新型态废水处理系统。其主要组成部分包括生物反应器、膜组件和控制系统。其中，生物反应器主要发生污染物降解，为该降解过程提供场所。膜组件由膜和其支撑部分组成，是整个反应器的核心部分。由于膜组件的不同及膜组件与生物反应器不同的结合方式，MBR可以有多种分类方法：（1）根据生物反应器中膜组件膜的孔径大小，MBR反应器可分为微滤、超滤、纳滤、渗透汽化等反应器。（2）根据生物反应器反应过程是否需要曝气可以分为好氧型膜生物反应器和厌氧型膜生物反应器。其中好氧型主要用于处理城市废水和生活污水，厌氧型主要处理高浓度有机废水。（3）根据膜组件中膜的形式及排列方法，MBR可以分为板框式、螺旋卷式、圆管式、毛细管式和中空纤维式膜组件。其中，常见的有板框式和中空纤维式。（4）根据膜组件作用效果，其可以分为分离式MBR、曝气式MBR和萃取式MBR，分离式主要用来去除污水中的悬浮颗粒，高效地完成固液分离。曝气式主要应用于高需氧量废水的处理。萃取式主要用于工业废水处理中，用来完成废水中污染物的萃取收集。（5）根据膜组件与生物反应器的位置摆放不同，MBR可分为分置式和一体式膜生物反应器。分置式膜生物反应器又称循环式膜生物反应器，混合液通过增压进入组件内部，在压力作用下，液体透过膜而固体颗粒被截留，浓缩液回流至生物反应器进行循环。而一体式则是直接将膜组件放在反应器内部。

MBR研究历程及应用1.MBR的研究历程二十世纪六十年代，活性污泥生物反应器与错流膜过滤相结合，首次实现了MBR在废水处理中的应用。1989年，研究工作者将膜组件放在生物反应器内部，突破了一体式MBR反应器的进展。九十年代以来，由于膜通量的不断提高，膜污染控制技术和膜材料也有了很大的改进，膜生物反应器的成本越来越低，该工艺逐步受到关注。截止到2006年，全世界使用膜生物反应器的总值达到2.16亿美元。相对而言，我国发展起步较晚，但其发展趋势迅猛，增长速度远超于世界平均增速，目前在许多实际污水处理中得到良好的应用。2.MBR的应用（1）MBR在城市污水处理中的应用20世纪90年代末，随着一体式MBR的出现，膜反应器在城市污水处理中的应用得到了快速的发展，截止2005年，北美地区已建成219个MBR城市污水处理工程。我国虽然起步较晚，但发展迅速，目前国内已经有较多正在运行或建设中的工程项目。（2）MBR在工业废水处理中的应用相比于城市污水处理，MBR在工业废水处理领域更具优势。据统计，目前MBR在工业废水处理中已占41%，广泛用于印染、焦化、电镀、炼油、食品、石化、啤酒、医药以及垃圾渗滤液等处理中。MBBR的研究现状MBBR是在20世纪90年代中期得到开发和应用的，其兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法。迄今为止，国外已应用MBBR进行处理生活污水、工业废水的小试、中试及生产性实验研究，均取得了较好的效果。其中，美国的Captor工艺和德国的Linpor工艺是目前两种比较成熟的多孔悬浮载体系统。在完全混合反应器中加入聚氨酯泡沫块供微生物附着生长，用于处理城市生活污水，研究了其对BOD的去除和硝化作用。结果表明，硝化细菌优先附着生长在载体上，硝化活性达0.33mgN/h·块载体（载体体积为8cm3/块），在4h内，BOD可完全去除，并继而发生硝化作用，硝化作用可在10h内完成。在过去的10年中，移动床生物膜技术在挪威得到了发展，现已有100多个基于此技术的污水处理厂在17个国家中投入使用或在建造之中，它们主要用于去除市政污水或工业废水中的有机物及氨氮。微生物赖以栖息的新型载体的研制开发是移动生物膜法处理废水的关键技术之一，其性能直接影响着污水的处理效果和投资费用。科研工作者以改进填料为突破口，不断推动移动生物膜法的发展。目前的悬浮填料大多是由聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的，比重接近于水，长了生物膜以后，在正常的曝气强度下极易达到全池流化翻动。悬浮填料的形状通常为球状、圆筒状或粒状，一般认为球状有良好的水力学特性，是最理想的形状。但受到生产技术的限制，有时将材料作成球状很困难；而圆筒状填料当其长径比为1时接近于球状，因此悬浮填料一般选择圆筒状。另外，填充在生物膜反应器的填料的比表面积多在100～500m2/m3之间。由聚乙烯制成的悬浮填料分两种：一种为φ10×7（mm）、比表面积为335m2/m3，另一种为φ15×15（mm）、比表面积为235m2/m3；由聚丙烯制成的悬浮填料，密度为0.94g/cm3，形状为有波纹的圆柱体，尺寸为φ15～20（mm）×20～30（mm）。近年来，我国不少学者也进行了MBBR工艺的研究，但大多仍处于试验性研究阶段。其关键技术在于对悬浮填料的研究，如同济大学的专利产品为φ50×50（mm）的圆筒状悬浮填料，比表面积为278m2/m3，材料为改性的聚乙烯；李峰报道的悬浮填料由聚丙烯塑料制成，为φ50×50（mm）的圆筒状，比表面积为350m2/m3。一般来说，国内使用的载体外形尺寸比国外的要大，这主要是受整个工艺和出水格栅的限制。总体而言，我国目前对悬浮填料的研究才刚刚起步，新型悬浮填料在我国污水处理工程中的应用具有广泛的发展空间。目前，国内常用的填料有蜂窝填料、软性填料、半软性填料及复合填料等固定型填料，但这些填料在使用中常会遇到堵塞、结团、布气布水不均匀等问题，影响了生物处理效果。另外，上述填料均需安装在辅助支架上，这就给填料的安装、更换等造成诸多不便，使工程投资和运行管理费用相对提高。从经济、实用、高效的角度出发，高性能的新型填料在材质方面，应具有价格低廉、使用寿命长、易挂膜等特点；在结构方面，设计的比表面积应尽可能地大，并可以制造一些功能区，适应不同要求的厌氧、好氧微生物的生长，又兼顾易脱膜的特点。同时，应尽可能地降低悬浮填料的造价，最大程度发挥其优点，使悬浮填料能更广泛地应用到污水处理中。

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