浅析膜生物反应器工艺及特点
膜生物反应器(MBR)介绍
膜生物反应器(MBR)介绍一、MBR技术简介膜生物反应器(MBR)是将传统的生物反应器和微孔膜技术结合而成的一种新型的污水处理技术,其以微孔膜这种精密的分离膜为核心,同时利用生物膜反应技术(MBR)进行处理。
MBR技术的特点是系统用膜代替了传统的澄清池,其效果显著,具有高水质、稳定性好、操作维护简单等特点,在市政府和工业废水处理中得到广泛的应用。
二、MBR技术工艺流程MBR技术的处理过程分为生物反应池、膜分离系统、超滤泵等组成部分,其处理流程基本如下:1、进水:污水通过污水泵送入MBR系统中。
2、生物反应池:利用生物学的原理,将水中的有机物质和氮磷等污染物质进行生物降解处理,转变为水体中的微生物和矿化物等。
这一过程需要在适宜的氧气含量和温度条件下进行,以便较好的实现污水的脱氮、脱磷和去除COD等作用。
3、膜分离系统:MBR系统的核心部分是孔径微小的微孔膜,这种膜可以分离出生物反应池中水中的颗粒物、微生物、病毒等杂质物,以保证水质过滤要求。
根据实际的处理工艺和出水质量要求,膜分离系统的膜孔径一般控制在0.1~0.5μm之间。
除了控制孔径外,还要根据实际技术要求和生产过程控制反洗周期、膜污染预警和自动清洗等工艺参数,以确保膜的分离效能和长期稳定性。
4、超滤泵:清水经过膜过滤后,外层的膜表面会沉积一定量的污垢,这些污垢需要定期进行反冲和清洗,以保证系统的正常运行和长期的使用寿命。
超滤泵则是用于维持膜的正常工作状态,清洗和预警报警等维护工作。
三、MBR技术应用场景1、市政污水处理MBR技术在市政污水处理中有着广泛的应用,其处理效果稳定、出水水质高、占地面积小等优势特点受到了市政府的青睐。
目前国内外的城市污水处理厂中,MBR工艺已经成为一种比较成熟和高效的处理技术。
2、工业废水处理MBR技术在工业领域中也有着很广泛的应用,其处理效果稳定,能够防止难降解或难分解的污染物通过生物反应器直接进入自然环境中,减少污染对环境的影响。
膜生物反应器(MBR)工艺介绍
膜生物反应器(MBR)介绍及设计应用(内部资料)北京碧水源科技发展有限公司目录1膜生物反应器(MBR)介绍 (1)1.1原理 (1)1.2工艺特点 (1)2设计 (3)2.1设计进水水质 (3)2.2设计出水水质 (3)2.3优质杂排水→城市杂用水(中水) (4)2.3.1工艺流程 (4)2.3.2设计说明 (4)2.4生活污水→二级出水 (6)2.4.1工艺流程 (6)2.4.2设计说明 (6)2.5生活污水→国家一级A标准 (9)2.5.1工艺流程 (9)2.5.2设计说明 (9)1膜生物反应器(MBR)介绍1.1原理膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)简称MBR,是二十世纪末发展起来的新技术。
它是膜分离技术和生物技术的有机结合。
它不同于活性污泥法,不使用沉淀池进行固液分离,而是使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的沉淀池和常规过滤单元,使水力停留时间(HRT)和泥龄(STR)完全分离。
因此具有高效固液分离性能,同时利用膜的特性,使活性污泥不随出水流失,在生化池中形成8000-12000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度,使污染物分解彻底,因此出水水质良好、稳定,出水细菌、悬浮物和浊度接近于零,并可截留粪大肠菌等生物性污染物,处理后出水可直接回用。
图1 膜生物反应器工作原理简图1.2工艺特点(1)出水水质优良、稳定。
高效的固液分离将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开,不须经三级处理即直接可回用。
具有较高的水质安全性。
(2)工艺简单。
由于膜的高效分离作用,不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池。
(3)占地面积少。
处理单元内生物量可维持在高浓度,使容积负荷大大提高,同时膜分离的高效性,使处理单元水力停留时间大大缩短。
(4)污泥排放量少,二次污染小。
膜生物反应器内生物污泥在运行中可以达到动态平衡,剩余污泥排放很少,只有传统工艺的30%,污泥处理费用低。
膜生物反应器(MBR)介绍
膜生物反应器(MBR)介绍膜生物反应器(MBR)是一种先进的污水处理技术,它采用了生物膜技术和微孔膜技术相结合,可以高效地去除水中的污染物和细菌,使废水达到国家排放标准,同时还可以实现水资源的循环利用。
一、膜生物反应器的工作原理膜生物反应器的工作原理分为生物反应和膜过滤两个主要过程。
生物反应阶段是将废水中的有机物降解为可被微生物吸收的低分子化合物,同时释放出能量和二氧化碳。
而膜过滤阶段则是利用微孔膜的过滤作用,将生物反应池中的生物团和细菌截留在膜外,把清洁的水从膜孔中压出,最终得到达标的排放水。
二、膜生物反应器的优点1. 净水效果好。
MBR工艺对水中的悬浮物、生物细胞、病菌等有良好的截留和杀灭效果,可以有效提高出水水质。
2. 占地面积小。
相比传统生物脱氮、脱磷工艺,MBR工艺使用的生物反应池体积更小,系统更紧凑,因此占地面积更小。
3. 运行成本低。
MBR工艺可以避免传统工艺中用于搅拌、沉降、澄清等工序所需要的设备和能源消耗和维护费用。
此外,膜组件使用寿命长,可加快工艺流程,降低进出水波动对系统负荷产生的影响,从而减少了后处理设备的需求。
4. 可实现零废水排放。
通过再利用MBR反应池内的生物菌群、生物膜和微孔膜的功能,废水可以完全达到生态恢复和循环利用的标准。
三、膜生物反应器的应用领域MBR工艺已被广泛应用于城市污水处理、工业废水处理、恶臭气体治理、海水淡化等领域。
城市污水处理中,MBR工艺利用膜过滤技术对废水进行处理,可用于公共卫生、景观池和生态用水等方面。
在工业废水处理中,MBR工艺可以对各种工业生产废水和污染地下水进行处理和回收利用。
在海水淡化中,MBR工艺是一种可靠的技术手段,可以将海水转化为可饮用的淡水。
总的来说,MBR工艺具有净水效果好、占地面积小、运行成本低和可实现零废水排放等优点,在废水处理和资源再利用方面具有广阔的应用前景和重要意义。
MBR工艺技术介绍
MBR工艺技术介绍MBR(膜生物反应器)工艺技术是一种将膜分离技术与生物反应器结合在一起的水处理工艺技术。
它通过利用微孔膜将水中的悬浮物、生物污染物和部分溶解有机物截留在反应器中,同时将处理后的水从微孔膜中过滤出来,以实现高效净化水质的目的。
下面我将详细介绍MBR工艺技术的原理、特点和应用。
MBR工艺技术的原理是通过在生物反应器内种植好的微生物,利用其在水中生物降解有机物的能力,将废水中的有机物降解成水和二氧化碳。
同时,通过微孔膜滤膜过程将污水中的固体颗粒、沉淀和一部分胶体分离和截留在反应器中,保证了出水的透明度和水质的稳定性。
MBR工艺技术相比传统的活性污泥法具有更高的有机物去除率和水质稳定性。
1.出水质量高:通过微孔膜的截留作用,可完全去除悬浮固体颗粒、沉积物和胶体颗粒,从而达到出水的透明度高和水质稳定的效果。
2.占地面积小:MBR工艺技术的生物反应器和过滤器可合二为一,大大节约了处理设施的占地面积,尤其适用于空间有限的场所。
3.可调控性强:MBR工艺技术可调控流入生物反应器的废水量,适应不同的处理要求和水质变化。
4.投资成本相对较高:由于MBR工艺技术具有较高的净化效果和占地面积小的特点,投资成本相对较高。
MBR工艺技术广泛应用于城市生活污水处理厂、工业废水处理和城市再生水厂等领域。
在城市生活污水处理厂中,MBR工艺技术可以有效去除废水中的有机物和悬浮颗粒,达到排放标准,保护水源地的水质安全。
在工业废水处理中,MBR工艺技术可以根据不同工业废水的特性进行调控和优化,降低COD和BOD的浓度,达到环保要求。
在城市再生水厂中,MBR工艺技术可以将处理后的水再次利用,用于绿化、冲厕、洗车等非饮用水需求。
总的来说,MBR工艺技术是一种高效净化水质的水处理工艺技术,具有出水质量高、占地面积小和可调控性强等特点,广泛应用于城市生活污水处理厂、工业废水处理和城市再生水厂等领域。
尽管MBR工艺技术的投资成本相对较高,但其净化效果和水质稳定性是传统处理方法无法比拟的。
膜生物反应器工艺优缺点分析
MBR工艺优点
与传统的污水生物处理技术相比,MBR具有以下明显优势: 1)出水水质好且稳定。由于膜的高效截留作用,将全部的活性污泥都截留在反应 器内,使出水中悬浮固体的浓度基本为零,而生物反应器内的污泥浓度可达到较高 水平,最高可达40-50g/L。这样,就大大降低了生物反应器内的污泥负荷,提高了 MBR对有机物的去除效率,对生活污水COD的平均去除率在94%以上,BOD的平均 去除率在96%以上。另外,由于膜组件的分离作用,使得生物反应器中的水力停留 时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)是完全分开的,这样就可以使生长缓慢、世 代时间较长的微生物(如硝化细菌)也能在反应器中生存下来,保证了MBR除具有 高效降解有机物的作用外,还具有良好的硝化作用。研究表明,MBR在处理生活污 水时,对氨氮的去除率平均在98%以上,出水氨氮浓度低于1mg/L。因此,MBR的 出水质量高,一般情况下,直接排放进河流等地表水体而不会对环境产生污染,或 者可以直接作为再生水回用水于绿化、景观娱乐用水和工业冷却水等。
MBR工艺缺点
通过试验运行研究及实际调研发现,MBR在运行中存在以下不足:
一、能耗高
浸没式MBR中,污泥浓度(8g/L~12g/L)要高于传统活性污泥法(3g/L~ 5g/L),所以,要保持足够的传氧速率,必须要加大曝气强度(气水比一般大于 10),从而造成能耗的升高。 另外,浸没式MBR工艺中,膜组件被浸泡在高污泥浓度的膜池中,通常为了 控制膜污染,采用底部曝气的方式来抖动膜丝和冲刷膜丝表面,采用的曝气强度 要高于曝气池的曝气强度,一般气水比要高于15。 除了在曝气方面的能耗外,膜污染后的清洗,需要额外的配备配药、加药等 电动设备,也增加了水厂运行的能耗。
MBR工艺优点
4)对于MBR工艺,设备少,易于实现一体化和自动控制,操作管理十分方便。而 且水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可完全分离,运行控制更加灵活、 稳定。 5)MBR工艺灵活方便,可以满足污水处理厂升级改造的需要。MBR工艺可以作为 现有污水处理厂再生水处理的工艺,也可以做为污水处理厂新建或规模扩大,且用 地受限时的首选工艺。
MBR工艺原理介绍
MBR工艺原理介绍1. MBR(膜生物反应器)工艺的工作原理首先通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物,然后采用膜将净化后的水和活性污泥进行固液分离。
中空纤维膜丝为管状,管壁上有微孔,能够截留住活性污泥以及绝大多数的悬浮物,出水清澈透明。
为使膜能够长期连续稳定的运行,在膜的下方要进行一定量的曝气,这样,既满足生物需氧量,又使膜丝不断抖动,防止活性污泥附着在膜的表面造成污染。
2. MBR工艺特点:(1)占地面积小,节省空间生物处理高浓度废水时,处理浓度越高,需要处理槽的尺寸就越大。
采用MBR工艺,由于污泥浓度高,可以在高负荷下运转,所以可以大幅度地节约占地面积。
(2)出水水质稳定、透明度高中空纤维膜能够截留几乎所有的微生物,尤其是针对难以沉淀的、增殖速度慢的微生物,因此系统内的生物相极大丰富,活性污泥驯化、增量的过程大大缩短,处理的深度和系统抗冲击的能力得以加强,出水水质非常稳定。
(3)运行管理方便、维护简单传统的好氧活性污泥处理工艺,在高污泥负荷的情况运行会出现污泥膨胀现象,导致系统不能正常运行、出水不达标。
而MBR工艺是用通过膜的抽吸来进行泥水分离,因此,污泥膨胀对于MBR出水的影响远小于传统工艺,因此运行管理非常方便。
自动化程度高,维护简单。
(4)泥龄长膜分离使污水中的大分子难降解成分,在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间,大大提高了难降解有机物的降解效率。
反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,可以实现基本无剩余污泥排放。
由于泥龄长,更加适合世代时间长的微生物生长,有利于去除污水中难讲解的有机物质。
(5)动力消耗低中空纤维膜所需的吸引压力仅为-0.1~-0.4公斤/cm2左右,动力消耗低,一般不需要污泥回流。
(6)抗冲击性强当进水水量短时间内有较大变化时,可以考虑短时间加大膜的通过流量以达到缓解冲击的目的。
当进水水质变化时,由于有较高的污泥浓度,在一定范围内也可以达到缓解冲击的目的。
污水处理膜生物反应器MBR工艺全解析
污水处理膜生物反应器MBR工艺分类与特点【格林大讲堂】膜生物反应器( Membrance Bioreactor Reactor,简称MBR)是膜分离与生物处理技术组合而成的废水生物处理新工艺, 与传统的生化处理技术相比,MBR具有以下主要特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。
80年代以来,该技术愈来愈受到重视,成为水处理技术研究的一个热点。
目前,膜生物反应器已应用于美国、德国、法国、日本和埃及等十多个国家,处理规模在6~13000 m3/d。
近两年来,膜生物反应器在我国国内已进入了实用化阶段。
MBR系统的处理对象从生活污水扩展到高浓度有机废水和难降解工业废水,如制药废水、化工废水、食品废水、屠宰废水、烟草废水、豆制品废水、粪便污水、黄泔污水等。
从目前的趋势看,中水回用将是MBR在我国推广应用的主要方向。
表1列举了MBR在我国的应用实例及处理效果。
这些应用实例表明:MBR对生活污水、高浓度有机废水与难降解工业废水的处理效果良好。
MBR工艺的组成与分类膜-生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。
通常提到的膜- 生物反应器实际上是三类反应器的总称:① 曝气膜- 生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ;② 萃取膜- 生物反应器( Extractive Membrane Bioreactor, EMBR );③ 固液分离型膜- 生物反应器( Solid/Liquid Separation Membrane Bioreactor, SLSMBR, 简称MBR )。
曝气膜-生物反应器曝气膜-生物反应器最早见于Cote.P 等1988年报道,采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜),以板式或中空纤维式组件,在保持气体分压低于泡点( Bubble Point )情况下,可实现向生物反应器的无泡曝气。
膜生物反应器的优缺点及改进
膜生物反应器的优缺点及改进一、与传统工艺相对比膜生物反应器(MBR)是一种新型的水处理技术,具有传统方法不及的许多优点,能够满足目前国际上严格的污水排放标准,具有很好的应用前景。
MBR工艺是将活性污泥法和膜分离技术相结合而形成的一种新型废水处理工艺,一般由膜组件、生物反应器和泵三大部分组成,是一种由膜组件与生物反应器结合而成的生物化学反应系统。
随着我国废水水量的剧增和水质处理难度的加大,传统的生物处理法存在的问题日益突出,相比之下,膜生物反应器处理工艺的优点更加明显,主要表现为以下几方面:(1)分离效率高,设备容积负荷大:MBR工艺由于膜的机械截流作用,较大地避免了曝气池内微生物的流失,使得反应器内污泥浓度较高,大大提高了设备的容积负荷;(2)满足严格的污水排放标准;(3)占地面积小:传统工艺一般都设有初沉池、二沉池,构筑物多, 占地面积大, 与土地日益紧张的现状相矛盾,而MBR工艺流程紧凑,生物反应器取代了二沉池,大大缩小了构筑物的占地面积。
(4)污泥产量少,后期处理容易:由于MBR工艺中, 膜的截留作用延长了污泥泥龄, 反应器可以起到污泥消化池的作用,因此使得污泥产量少,后期处理较容易。
(5)出水稳定,耐冲击负荷:传统工艺一般耐水质、水量和有毒物质冲击负荷能力弱,运行不稳定,而MBR中活性污泥浓度能随进入反应器的有机物浓度变化而变化,达到一个动态平衡,因此可以使得出水稳定,且耐冲击负荷。
(6)对氨氮和一些难降解有机物的去除效果较好:传统方法需要专门的脱氮设备才能达到一定的除氮效果,而MBR工艺中,较长的污泥泥龄有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖, 从而系统对氨氮和一些难降解有机物的去除效果较好。
(7)操作管理方便:传统方法工艺复杂,操作管理不便,还需防止污泥膨胀,而MBR 工艺设备少,易于一体化和自动控制,操作管理十分方便,且水力停留时间和污泥龄可完全分开,运行控制更加灵活、稳定。
(8)适用于任何浓度废水的处理:传统方法一般只适于中低浓度废水的处理,高浓度废水需要稀释后才能进行处理,而MBR工艺适用于多种浓度废水的处理,且均能达到很好的处理效果。
膜生物反应器简介
膜生物反应器简介膜生物反应器(MBR)是把膜技术与污水处理中生化反应结合起来的一门新兴技术,也称膜分离活性污泥法。
膜生物反应器(MBR)用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤,实现污水分离,一方面,膜戴留了反应池中的微生物,使池中的污泥浓度大增加,使降解污水的生化反应进行得更迅速彻底,另一方面,由于膜的高过滤精度,出水清撤透明,得到高质量的产水。
MBR的特点:有机物与营养物质的高速度和高效率固体物质完全去除,优良的消毒特性以及占地面积小。
二、技术要求专用MBR的FP系列膜组件由于外形象门帘而被称为帘式膜,是由中空纤维滤膜、集水管、树脂槽及封树脂浇铸而成的膜分离单元。
使用条件:⑴ 使用温度5℃~45℃,pH2~10⑵ 建议气水比20:1~30:1⑶ 产水量按0.02Mpa负压下10~15L/㎡h⑷ 处理污水时,首先考虑原水中是否存在对膜组件有损害的有机物,以及这些物质的可降解性。
⑸ 当水中含有油脂时,过滤中会覆盖膜表面,从而有可能堵塞微细孔,因此原水最好不要含过多油脂。
⑹ 在MBR运转初期,污泥起泡时请使用高级乙醇系列消泡剂严格禁止使用硅胶系列消泡剂(对膜不可逆的污染)。
⑺ 生物曝气池内的水温最好保持在15℃~35℃内。
⑻ 在膜分离活性污泥法中使用过的膜组件,存放时必须清洗,之后水槽中灌满自来水,将膜浸入其中在阴暗处保存避免阳光直射,长期保存时,要防止水中微生物繁殖、腐败,要每月1~4次频率换水,防冻。
重新使用时用300mg/L的次氯酸钠进行浸渍清洗。
⑼ 勿将膜纤维碰断、划伤、受力伸长,造成损坏。
⑽ 最低3个月进行1次药液清洗。
⑾ 本装置为时间控制,开曝气开关一直曝气,再开清水开关后自动抽3分钟,停1分钟。
注:膜组件的实际使用数据以工程现场实际情况而定。
膜生物反应器及其耦合工艺的应用研究进展
膜生物反应器及其耦合工艺的应用研究进展膜生物反应器(MBR)是一种结合了膜分离技术和生物反应过程的新型污水处理技术,具有出水水质优良、占地面积小、操作稳定等优点,已经在污水处理领域得到了广泛应用。
随着MBR技术的不断改进和完善,以及其与其他工艺的耦合应用研究逐渐深入,MBR技术在废水处理、污泥处理、资源回收等方面的应用也得到了进一步拓展。
本文将介绍膜生物反应器及其耦合工艺的应用研究进展,并对未来的发展方向进行展望。
一、膜生物反应器的基本原理及特点1.基本原理膜生物反应器是将膜分离技术与生物反应过程相结合的一种污水处理技术。
其基本原理是:在MBR中,通过膜分离技术,可以将生物反应器中的污水与生物污泥充分分离,使得生物污泥得以保留在反应器内,同时可以大大提高出水水质。
2.技术特点(1)出水水质优良:由于MBR的膜分离技术可以有效截留污水中的微生物、浮游物等杂质,使得出水水质非常优良,可以直接达到再生水标准。
(2)占地面积小:相比传统的活性污泥法,在MBR中不再需要大量的沉淀池和二沉池等设备,因此可以大大节约占地面积。
(3)操作稳定:由于MBR中膜分离技术能够有效保护生物污泥,避免了生物污泥的流失和膜污染等问题,使得系统运行更加稳定可靠。
1.膜生物反应器-反渗透工艺(MBR-RO)MBR-RO是将MBR技术与反渗透技术相结合的一种高级水处理工艺,主要用于对污水进行深度处理,产生高品质的再生水。
MBR-RO工艺的出水水质稳定、无菌纯净,可以直接用于工业用水、农业灌溉等领域。
2.膜生物反应器-厌氧消化工艺(MBR-AD)MBR-AD是将MBR技术与厌氧消化技术相结合的一种污泥处理技术,主要用于污泥的减量化处理和资源化利用。
MBR-AD工艺能够高效地降解污泥有机物,减少废污泥的产生,同时产生沼气等再生资源。
3.膜生物反应器-生物质炭吸附工艺(MBR-BC)MBR-BC是将MBR技术与生物质炭吸附技术相结合的一种污染物去除技术,主要用于对水体中的有机物、重金属等污染物进行吸附和去除。
膜生物反应器技术说明
膜生物反应器技术说明1 膜生物反应器(MBR)膜生物反应器(MBR)技术是膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术,它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住,省掉二沉池。
膜一生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能,使活性污泥浓度大大提高,其水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制。
2.膜生物反应器的优越性(1)对污染物的去除率高,抗污泥膨胀能力强,出水水质稳定可靠,出水中没有悬浮物。
(2)膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的分别控制,因而其设计和操作大大简化。
(3)膜的机械截留作用避免了微生物的流失,生物反应器内可保持高的污泥浓度,从而能提高体积负荷,降低污泥负荷,具有极强的抗冲击能力。
(4)由于SRT很长,生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用,从而显著减少污泥产量,剩余污泥产量低,污泥处理费用低。
(5)由于膜的截流作用使SRT延长,营造了有利于增殖缓慢的微生物。
如硝化细菌生长的环境,可以提高系统的硝化能力,同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底地分解。
(6)MBR曝气池的活性污泥不会随出水流失,在运行过程中,活性污泥因进入有机物浓度的变化而变化,并达到一种动态平衡,这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点。
(7)较大的水力循环导致了污水的均匀混合,因而使活性污泥有很好的分散性,大大提高活性污泥的比表面积。
MBR系统中活性污泥的高度分散,是提高水处理效果的又一个原因。
这是普通生化法水处理技术形成较大的菌胶团所难以相比的。
(8)膜生物反应器易于一体化,易于实现自动控制,操作管理方便。
(9)MBR工艺省略了二沉池,减少占地面积。
分置式MBR是指膜组件与生物反应器分开设置,在分置式MBR中,生物反应器的混合液由泵增压后进入膜组件,在压力作用下膜过滤液成为系统处理出水,活性污泥、大分子物质等则被膜截留,并回流到生物反应器内。
膜生物反应器MBR介绍3篇
膜生物反应器MBR介绍
第一篇:膜生物反应器MBR的基本概念和特点
膜生物反应器MBR是一种将微生物和膜过滤技术结合起
来的污水处理技术,它采用微生物将有机物质进行生物降解,同时通过膜过滤技术将已经生物处理过的污水与固体物质有效地分离。
相比于传统的活性污泥法和沉淀法等处理污水的方法,MBR技术具有以下几个显著的特点。
一、高效产水
MBR技术的污水处理效率高,具有优异的固液分离效果,能够对水质进行深度处理,水质稳定性能良好,可达到高效产水的目的。
二、节约空间
MBR系统由于具有高度的固液分离效果,膜组件体积小、通量高,整个反应器的污水处理空间可以大大缩小,空间利用率高。
三、稳定性强
MBR处理过程中,膜组件可以有效过滤污水中的残留污染物、胶体和细菌等,从而减少了后续工业装置的污染,同时能够保证反应器整个周期稳定运作。
四、对污水适应性广
MBR技术能够处理不同来源、不同种类的生活污水、工业污水等,具有很强的通用性。
五、可持续性很高
MBR技术通过生物降解原理对污水进行处理,所需能量较
少,生产费用相对较低,且能够有效回收水资源,具有很高的可持续性。
由此可见,膜生物反应器MBR作为一种新型的污水处理技术,具有很多优越性能,发展前途广阔。
膜生物反应器(MBR)的主要类型及各自特点(二)
膜生物反应器(MBR)的主要类型及各自特点(二)(3)萃取式膜生物反应器(EMBR) 在萃取式膜生物反应器中所采纳的膜是挑选性萃取膜,它能将废水与生物反应器彻低隔离开,具有挑选性的萃取膜只容许原废水中的目标污染物透过,然后用专性菌对其举行单独的生物降解,从而不受水中离子强度和pH值的影响,废水中其他对生物具有毒害的物质则不能进入生物反应器,生物反应器的功能得到优化,其暗示图见图5-6。
图5-6 EMBR暗示其特点是废水与活性污泥被膜隔离开来,废水在膜腔内流淌,与进水槽和出水槽相连,而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流淌,废水与微生物不挺直接触。
膜是硅胶或其他疏水性聚合物,具有挑选透过性,能萃取废水中的挥发性有机物(VOC)如、等,污染物先在膜中溶解蔓延,以气态形式离开膜表面后溶解在膜外的混合液中,终于作为专性细菌的底物而被分解成CO2、水等无机小分子物质。
因为膜的疏水性,废水中的水及其他无机物均不能透过膜向活性污泥中蔓延。
萃取式膜生物反应器的优点:a.生物反应器与膜单元可以相对自立地设计安装,互相干扰小;b.膜污染少,因隔离式膜无孔,不会产生阻塞问题;c.微生物生存条件可以控制在最佳状态,微生物生存条件彻低不受污水水质的影响,可培养和用法特效菌种或纯菌举行有机物降解;d.效率高,高挑选性、高效地降解有毒有害污染物;e.可以使易挥发性有机物质降解,在一般的生物反应器中,易挥发有机物不是被生物降解,而是被空气吹脱挥发到大气中;f.耗能少,无需高的膜面流速,所以无较强的水力循环,节约能量。
不足:a.应用范围有限,只适用于单一污染物的废水。
b.需要挑选专用透过膜,目前讨论中可利用的膜惟独硅橡胶膜。
c.存在生物膜阻力问题,生物在萃取膜上生长造成膜堵,使污染物透过量随时光下降。
d.可以处理的污染物有限,隔离式膜生物反应器的萃取膜挑选性强,因此可挑选的膜材料和透过这种膜并被生物降解的污染物有限,目前能够被处理的污染物只是一些含氧碳水化合物。
膜生物反应器
BWST-MBR膜生物反应器1、膜-生物反应器的技术原理与特点在膜-生物反应器中,由于用膜组件代替传统活性污泥工艺中的二沉池,可以进行高效的固液分离,克服了传统活性污泥工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足,从而具有下列优点:(1)能高效地进行固液分离,出水水质良好且稳定,可以直接回用;(2)由于膜的高效截留作用,可使微生物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,使运行控制更加灵活稳定;(3)生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积省;(4)有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留和生长,系统硝化效率得以提高。
也可增长一些难降解有机物在系统中的水力停留时间,有效地将分解难降解有机物的微生物滞留在反应器内,有利于难降解有机物降解效率的提高;(5)膜-生物反应器一般都在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低,降低了污泥处理费用;(6)易于实现自动控制,操作管理方便。
2、膜生物反应器安装(1)膜组件采用模块式,可根据用户要求组合安装;安装时只需要将模块组装即可。
(2)安装后进行防漏试验。
3、膜生物反应器的运行原水经生物反应池与微生物或群接触后,由泵提升至过滤膜中过滤。
经过过滤的水由出口流入回用水池,被截留的生物被送回生物反应池,剩余污泥定期排出。
4、膜的清洗膜要定期清洁和反冲洗,或化学清洗,或两者兼用。
清洗方法是将MBR膜片从膜架上取下,用清水对MBR膜片表面进行冲洗,除去MBR膜片表面附着的活性污泥;再用0.5%NaClO溶液浸泡1小时,杀死附着在膜表面的细菌;然后用5%--10%的NaOH溶液将MBR膜片浸泡2小时,除去附着在MBR膜片表面的有机物和胶体物质,再用清水对MBR膜片进行冲洗,MBR膜片通量即可恢复。
膜生物反应器工艺优缺点分析
MBR工艺缺点
二、膜易受到污染,影响产水量,给水厂运行管理也带来不便
在MBR工艺运行中,膜污染是不可避免,为了控制膜污染,要对膜组件进行 周期性的维护清洗,清洗时会影响水厂正常产水量,特别是当膜组件需要进行化 学清洗时,需要将膜组件从池中取出放入专用清洗水池或排空膜池进行化学清洗, 清洗剂需要充满整个专用水池,浪费大量清洗液,过程复杂,耗时长(一般在数 小时),工作量大。
MBR工艺优点
与传统的污水生物处理技术相比,MBR具有以下明显优势: 1)出水水质好且稳定。由于膜的高效截留作用,将全部的活性污泥都截留在反应 器内,使出水中悬浮固体的浓度基本为零,而生物反应器内的污泥浓度可达到较高 水平,最高可达40-50g/L。这样,就大大降低了生物反应器内的污泥负荷,提高了 MBR对有机物的去除效率,对生活污水COD的平均去除率在94%以上,BOD的平均 去除率在96%以上。另外,由于膜组件的分离作用,使得生物反应器中的水力停留 时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)是完全分开的,这样就可以使生长缓慢、世 代时间较长的微生物(如硝化细菌)也能在反应器中生存下来,保证了MBR除具有 高效降解有机物的作用外,还具有良好的硝化作用。研究表明,MBR在处理生活污 水时,对氨氮的去除率平均在98%以上,出水氨氮浓度低于1mg/L。因此,MBR的 出水质量高,一般情况下,直接排放进河流等地表水体而不会对环境产生污染,或 者可以直接作为再生水回用水于绿化、景观娱乐用水和工业冷却水等。
MBR工艺缺点
通过试验运行研究及实际调研发现,MBR在运行中存在以下不足:
一、能耗高
浸没式MBR中,污泥浓度(8g/L~12g/L)要高于传统活性污泥法(3g/L~ 5g/L),所以,要保持足够的传氧速率,必须要加大曝气强度(气水比一般大于 10),从而造成能耗的升高。 另外,浸没式MBR工艺中,膜组件被浸泡在高污泥浓度的膜池中,通常为了 控制膜污染,采用底部曝气的方式来抖动膜丝和冲刷膜丝表面,采用的曝气强度 要高于曝气池的曝气强度,一般气水比要高于15。 除了在曝气方面的能耗外,膜污染后的清洗,需要额外的配备配药、加药等 电动设备,也增加了水厂运行的能耗。
膜生物反应器工艺
膜生物反应器工艺(MBR工艺)是现代膜分离技术与生物技术有机结合的一种新型废水生物处理技术,它利用膜分离装置将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质有效截留,替代二沉池,使生化反应池中的活性污泥浓度(生物量)大大提高;实现水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的分别控制,将难降解的大分子有机物质截留在反应池中不断反应、降解。
膜—生物反应器工艺通过膜分离技术大大提高了生物反应器的处理效率,与传统的生物处理工艺相比,具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质好且稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点,是目前在高浓度有机废水处理、中水回用处理等领域最有前途的废水生物处理技术之一。
膜分离技术在水处理中的应用与发展发表日期:2006年11月21日出处:2004中国水处理年会论文集作者:高从堦(院士)(国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心,杭州310012)[摘要]本文扼要地阐述了各种膜分离技术在水处理中的应用现状和发展趋势,这包括微滤、超滤、纳滤、反渗透、渗析、电渗析、液膜、膜接触器、膜反应器和光催化等在水脱盐和净化,改革传统工艺清洁生产、浓缩和分离,工业废水处理和循环回用以及污水资源化等方面的应用和进展,表明了膜分离技术在水处理中的重大作用和广阔的发展前景。
[关键词]水处理,膜分离,膜过程,集成膜过程膜分离作为一高新技术在近40多年来迅速发展为产业化的高效节能分离过程。
40多年来,微滤、电渗析、反渗透、人工肾、超滤、液膜、纳滤、渗透汽化、控制释放、膜接触和膜反应等过程相继发展起来,在能源、电子、石化、医药卫生、重工、轻工、食品、饮料行业和人民日常生活及环保等领域均获得广泛的应用,产生了显著的经济和社会效益。
社会的需求使膜技术应允而生,也是社会的需求促使膜技术迅速发展,使膜技术不断创新、进步和完善,成为单元操作或集成过程中的关键。
下面对膜技术应用和发展简介如下:1 水的脱盐(纯化)和净化水的净化和纯化包括从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等,在这方面,膜技术发挥了其独特的作用。
膜生物反应器工艺的主要特点
膜生物反应器工艺的主要特点l 出水水质优良稳定,抗冲击负荷性能好由于膜的高效分离作用,使得处理出水极其清澈,悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除,即便处理常规建筑中水处理工艺处理效果并不理想的含粪便生活污水,其出水水质也优于建设部原部颁标准《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)以及刚颁布的国家标准《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002),可以直接作为市政杂用水进行回用。
同时,膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内,使得系统内能够维持较高的微生物浓度,不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率,保证了良好的出水水质,同时也使整个装置对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性,能够稳定获得优质的出水水质。
l 产水率高常规的建筑中水处理工艺大多采用生化法与物化法相结合,生化处理出水需经过混凝沉淀后,再经过砂滤以及活性炭过滤之后才能达到处理要求,但砂滤罐和活性炭滤罐都需要采用出水进行频繁的反冲洗,因此工艺自身消耗一定数量的处理出水,系统产水率低。
而膜-生物反应器将膜分离组件与生化处理有机结合,无需混凝沉淀及过滤,省去了既费人工又浪费出水的反冲洗操作,因此系统产水率很高,接近100%。
l 剩余污泥产量少,不产生化学污泥,无二次污染膜-生物反应器可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥排放),降低了污泥处理费用以及在污泥处置过程中可能的污染扩散。
另外,膜-生物反应器相比于常规建筑中水处理工艺,不存在投加大量混凝剂带来的化学污泥处置问题,将二次污染的可能降至最小。
l 占地面积小,不受设置场合限制膜-生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省;该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省,不受设置场所限制,适合于任何场合,可做成地面式、半地下式和地下式。
l 操作管理方便,易于实现自动控制膜-生物反应器实现了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离,运行控制更加灵活稳定,是污水处理中容易实现装备化的新技术,可实现全自动无人看管运行,从而使操作管理更为方便。
膜生物反应器
膜生物反应器随着生物技术的不断发展,膜生物反应器也越来越受到人们的关注和重视。
膜生物反应器是一种将微生物在膜中固定化的生物反应器。
固定化微生物与传统的游离菌发酵过程相比,具有很多优势,如提高了菌体的生理活性和化学稳定性、增强了菌体对生产物的选择性、减轻了反应器的复杂度和操作难度等。
本文将着眼于膜生物反应器的珂学特点、技术原理和应用领域,以及未来的发展前景进行探讨。
一、珂学特点1. 微生物与膜的物理固定传统生物反应器中微生物是游离存在,与反应物之间的接触面积较小,而在膜生物反应器中,微生物被物理地固定在膜中,使微生物与反应物之间的接触面积大大增加。
2. 生物体相对稳定固定化微生物最大的优势是提高了生物体相对稳定性,减少了传统发酵过程中的环境因素对微生物的影响。
3. 操作方便膜生物反应器可以轻松地进行运行状态的调整,节省时间和人力,降低操作成本二、技术原理膜生物反应器是通过将微生物对营养物质进行转化,将它们定期排放出去,达到达到产品的生产目的,这是由膜体生物修复和分离两个过程来完成固定化微生物的过程。
整个过程中,微生物通过自身的修补机制来吸收和排出营养物质。
1. 膜体生物修复通过固定化微生物在薄膜表面的生长,修复薄膜的微观结构,形成一个中空的弹性薄膜结构,实现了微生物和薄膜的高效互补。
2. 膜体生物分离利用微生物在薄膜中的生长,通过不同的处理方法,可以将微生物对营养物质的转化过程定期地排放出去,其中分离膜就起到了关键的作用。
三、应用领域1. 废水处理膜生物反应器在废水处理领域发挥着重要的作用。
通过膜技术将微生物样品粘附在膜的表面,可有效地处理各种废水,如含有各种重金属和残留药物等废水。
2. 环境修复膜生物反应器还可以应用于环境修复领域。
通过选择合适的微生物菌群,并将之固定在膜上,对一些环境污染物进行修复。
3. 医药领域膜生物反应器可应用于制药生产,加速药物研究和生产等。
其可运用于高效、高产、节约的含量低的制剂的生产过程中。
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膜生物反应器(TMBR):膜生物反应器主要由膜组件和生物反应器两部分构成。
大量的微生物(活性污泥)在生物反应器内与基质(废水中的可降解有机物等)充分接触,通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自身生长、繁殖,同时使有机污染物降解。
膜组件通过机械筛分、截留等作用对废水和污泥混合液进行固液分离。
大分子物质等被浓缩后返回生物反应器,从而避免了微生物的流失。
膜组件相当于传统工艺的二沉池,但是克服了传统二沉池的很多缺点,膜生物反应器的主要特点详见下述。
膜生物反应器的主要特点
1、污染物去除效率高,出水水质好
2、适应性强,耐冲击负荷
3、工艺流程短,系统设备简单紧凑,占地面积小
4、易实现自动化控制,维护简单,节省人力
5、系统启动速度快,水质可以很快达到要求
缺氧/好氧活性污泥法(A/O)
本项目中TMBR的生物处理装置采用的是:二级缺氧/好氧处理工艺,渗滤液在流经不同功能分区的过程中,使渗滤液中的有机物、氨氮得以去除。
本工艺是在缺氧前置的条件下运行,可有效抑制丝状菌的繁殖,克服污泥膨胀,SVI值一般小于100,有利于处理后的渗滤液与污泥的分离,运行中在缺氧段内只需轻
微搅拌。
同时由于缺氧和好氧严格区分,有利于不同微生物的繁殖生长。
A/O
活性污泥法是污水处理的广泛采用的污水技术,工艺灵活、运行稳定、效果良好,并且能够具备较长泥龄,满足硝化-反硝化的除氮工艺特点。
膜组件
采用膜组件实现生物反应器的分离是废水处理的新工艺,膜组件取代传统工艺中的沉淀池,分离活性污泥混合液中的固体微生物和大分子溶解性物质。
根据膜组件的设置位置,膜生物反应器可分为外置式膜生物反应器和内置式膜生物反应器两大类。
外置式膜生物反应器是把膜组件和生物反应器分开设置。
生物反应器中的混合液经循环泵增压后输送至膜组件的过滤端,在压力作用下混合液中的液体透过膜,成为处理系统的产水;固形物、大分子物质等则被膜截留,随浓缩液回流到生物反应器内。
外置式膜生物反应器的特点是:更换及增设容易;膜通量较大。
但在一般条件下,为减少污染物在膜表面的沉积,延长膜的清洗周期,需要用循环泵提供较高的膜面错流流速,致使水流循环量增大,动力费用增高,并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体失活。
在内置式膜生物反应器中,膜组件置于生物反应器内部。
原水进入膜-生物反应器后,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥分解,再在抽吸泵或水头差(提供很小的压差)作用下由膜过滤出水。
膜组件下设置的曝气系统不仅给微生物分解有机物提供了所必需的氧气,而且气泡的冲刷和在膜表面形成的循环流速对污染物在膜表面的沉积起到了积极的阻碍作用。
由于这种形式的膜生物反应器更为紧凑,占地少,但是清洗时不方便,且由于通量较低,投资相对较高。
本工艺中采用的是外置式膜生物反应器,膜组件为管式聚酯膜组件。
相对于其它的板式式、帘式等形式的膜组件来说,具有组件结构简单,装填密度大,对预处理要求低、不易堵塞等优点,同时膜处理过程由于大流量回流及气体冲刷,能耗较低。
工艺特点
能有效的将渗滤液实现减量化、无害化、资源化对污染物的处理目标就是使其减量化、无害化、资源化。
本工艺采用生化处理和物化处理相结合的方法,利用综合处理法(生物法+膜法)能比较彻底的降解污染物的特点,使污染物数量减少、
危害程度降低。
能抵抗一定的冲击负荷
垃圾渗滤液的特点就是其水质、水量等容易发生较大的变化。
特别是水质的变化,这直接决定着工艺的可行性。
本工艺在设计时充分考虑这些变化,采用各种有效的措施和方法应对这些冲击,保证系统的可靠稳定运行。
运行成本低
因为垃圾渗滤液的有机物含量较高,且成分复杂,因此其处理成本较高。
本工艺考虑到前期的投资及后期的运营成本,采用低能耗、低费用的处理技术。
占地面积小
工艺中尽可能采用高效的处理工艺,提高负荷率。
同时部分处理单元采用半地上式,尽可能减小占地面积。
例如,工艺中采用效率比较高的TMBR工艺。
二次污染少
整个工艺产生的污泥经收集后浓缩板框压滤脱水,泥饼运至填埋场,不产生二次污染。
对设施和设备的臭气散发采取一定的措施。