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MBR膜生物反應器在生活污水處理中的技術分析

更新時間:2022-04-12      點擊次數(shù):1275

       近年來,生活用水量和工業(yè)用水量都在急速的增加。在城市生活污水的處理過程中,傳統(tǒng)的污水處理工藝已不能滿足當前的水處理要求。能源和資源回收在污水處理領域日益受到關注。將厭氧生物技術和膜技術耦合的AnMBR工藝必定有著非常廣闊的研究前景。
       1
、MBR(膜生物反應器)發(fā)展歷程
       MBR
(膜生物反應器)在我國污水處理領域的應用始于20世紀90年代初。20多年來,MBR技術在我國的應用主要經歷5個階段。
      
19902000年:小試、中試以及示范工程。②20002003年:小規(guī)模實際應用(單個工程規(guī)模達百噸/日級)。20032006年:中等規(guī)模實際應用(單個工程規(guī)模達千噸/日級)。④20062010年:2006年我國第一座萬噸/日級的MBR工程在北京密云縣污水處理廠投入運行,開始了萬噸/日級規(guī)模工程的推廣應用。⑤2010年至今:應用規(guī)模不斷擴大(總累計處理規(guī)模超過百萬噸/日)。
       2006
年以來,我國大型MBR(萬噸/日以上級)的增長情況良好。2010年后,大型MBR的數(shù)量和規(guī)模明顯加快,大型MBR的總規(guī)模在2010年突破100萬噸/日,2014年突破400萬噸/日,2015年有望達到700萬噸/日。MBR現(xiàn)主要用于市政污水、工業(yè)廢水和受污染地表水的處理中。
       2
厭氧膜生物反應器的結構配置及優(yōu)劣勢
      
對于厭氧膜生物反應器的組成構件有很多,就是到現(xiàn)在為止我們研究相對較多的是平板膜組件和中空纖維膜組件,對于這兩種不同組件每一種都有其各自的優(yōu)缺點。但是在工業(yè)中污水的處理較多的使用中空纖維膜組件。
      
厭氧膜生物反應器技術在處理生活污水中有著很多的優(yōu)點,當我們把這項技術運用在生活污水處理中的時候,它能很好的實現(xiàn)固液分離,從而達到很好的處理效果,使出水水質很好。當我們在使用一項新的技術時,我們經常做的事情就是與過去的技術相互比較,于是可以得到,厭氧膜生物反應器的突出優(yōu)點有:
      
1)當生活污水中有很多的固體廢棄物的時候,使用厭氧膜生物反應器技術,可以很好的分離固體廢棄物,對固體廢棄物處理效果良好,而且很能很好的把固體和液體分離,達到我們滿意的處理結果;
      
2)在使用厭氧膜生物反應器的時候,這項技術比較容易讓人上手,關鍵是操作起來沒有那么困難,另外還能很好的控制水力停留時間;
      
3)在整個操作過程當中,還有利于保護微生物,使微生物不會那么容易流失,而且還能控制污泥濃度;
      
4)由于厭氧膜生物反應器中,運用到了生物技術,所以在使用這項技術的時候,可以使某些細菌得到增殖,從而能夠更好的使污水達到理想的處理效果,這不僅提高了一些細菌的數(shù)量,還使得更多的有機物得到了充分的分解;
      
5)在使用厭氧膜生物反應器的時候,會使最終處理的廢水中污泥的含量低于預想的結果,大大降低了污泥處理的費用;
      
6)使用平板膜的過程中,會產生一定的作用力,而這項作用力可以使污泥絮體的體積有一定的減小,由于該平板膜的快速運動,使污泥的傳氧速度大大提高。
        3
厭氧膜生物反應器工藝研究
        3.1AnMBR
典型工藝
      
前面總結了典型的厭氧膜生物反應器的工藝及其處理的廢水類型。AnMBR是由厭氧反應器和膜分離耦合而成,常用的厭氧反應器有4大類:*混合厭氧反應器(CSTR)、厭氧流化床(AFBR)、升流式厭氧污泥床(UASB)以及厭氧污泥膨脹床反應器(EGSB)。
       CSTR
MBR設備操作簡單,成本較低,應用廣泛,但出水水質較差,易造成嚴重的膜污染。相比,CSTRMBR、UASBMBR具有污泥顆粒較大,膜污染程度低的特點,在高濃度有機工業(yè)廢水處理的應用中具有很大的潛力。EGSBMBRAFBRMBR由于添加了載體,懸浮污泥濃度較低,上清液中溶解性微生物產物(SMP)明顯少于CSTRMBR,膜污染程度較低。
      
但由于載體膨脹所需能耗較大,在反應器的設計時載體的種類、顆粒大小的選擇等對膜污染和運行成本有較大的影響。AnMBR工藝主要采用微濾和超濾膜,以中空纖維膜為主,平板膜和管式膜也有少量應用。根據膜組件的設置位置,AnMBR分為外置式和浸沒式,由于浸沒式占地小、能耗低,多數(shù)研究集中于浸沒式AnMBR,但外置式具有膜組件易清洗和拆卸的特點,常用于膜污染較嚴重的污水處理工藝。膜材料主要為有機聚合物,包括聚偏氟乙烯(PVDF),聚醚砜(PES)和聚乙烯(PE)。
      
此外,動態(tài)膜利用膜表面污染物形成的泥餅層作為分離層,一定程度上使膜污染在MBR工藝中由缺陷轉變?yōu)閮?yōu)勢,且具有易清洗、運行成本低等優(yōu)點,在AnMBR工藝中具有潛在、良好的應用前景將動態(tài)微網膜材料應用于AnMBR處理城市污水以及高濃度垃圾滲濾液,均得到了較好的處理效果。

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