污水的化学与物理化学处理-膜析法

水 水 净化程度高，生水水源可达很高净化标准；
可处理污水种类多，如生活污水、工业废水等均可处理；
适用面广，规模可大可小。
一体式膜生物反应器,根据生物处理的工艺要求,有多种组合形式,常见 的有两种组成形式: 第一种有两个生物反应器,其中一个为硝化池,另一个为反硝化池。膜 组件浸没于硝化反应器中,两池之间通过泵来更新要过滤的混合液。 第二种组合非常简单,直接将膜组件置于生物反应器内,通过泵抽吸,得 到过滤液。 一体式最大特点是运行能耗低,但是在运行稳定性、操作管理方面和 清洗更换上不及分置式。
污水的化学与物理化学处理
——膜析法
膜析法：
是利用天然或人工合成膜以外界能量或化学位差作用推动力对 水溶液中某些物质进行分离、分级、提纯和富集的方法的统称。
三种动力：分子扩散作用、电力、压力 基本方法： 扩散渗析、电渗析、反渗透(RO)、微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)等
膜生物反应器（MBR）
(2)现有的城市污水处理厂的更新升级。适应进水的流量剧增现状、 出水的高标准新要求以及污水处理厂占地面积的限制。 (3)应用于有污水回用需求的地区和场所,如洗车业、宾馆、流动公厕等。 (4)垃圾填埋渗滤液的处理及回用。 (5)在小规模的污水处理厂的应用，膜价格低廉的属性决定。 (6)应用于无排水管网系统的地区,如小居民点、度假区、旅游风景区 等，现排现处理。
我国对膜生物反应器污水处理工艺的研究起步较晚,对MBR的研究仅 有十年,但发展十分迅速。
MBR的研究对象从生活污水扩展到石化污水、高浓度有机废水、食品 废水、啤酒废水、港口污水、印染废水; 生物反应器从活性污泥扩展到接触氧化法、生物膜法等工艺； 生物处理流程从好氧发展到厌氧,并且对不同污水的处理效果、系统的 稳定运行、操作条件的优化进行了研究。 研究主要集中在城市废水及生活污水的回用,同时也开始涉及工业废 水处理研究,其中主要是高浓度有机废水及难降解废水的研究,主要是 采用膜生物反应器处理造纸废水、石抽化工污水、调味品厂高浓度 有机废水、中药废水等工业废水。
膜生物反应器（MBR）
膜生物反应器中常用的是MF(微滤)、UF(超滤)或NF(纳滤)膜,由这几种 膜制成的膜组件与生物反应器组合而成膜生物反应器。根据膜组件在生 物反应器中功能作用的不同,可以将MBR分为三类,分别是 膜-曝气生物反应器(MABR)：无泡曝气,用于高需氧量的废水处理; 萃取膜生物反应器(EMBR):用于工业废水中优先污染物的萃取;
膜分离生物反应(BSMBR,简称MBR)：截留和分离固体。 其中,膜分离生物反应器是应用最广泛的一种MBR类型。
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膜生物反应器技术起源于20世纪60年代的美国。 其研究与应用可分为三个阶段:
第一阶段(1966年～1980年):1966年,美国的Dorroliver公司首先将MBR 用于废水处理的研究;1968年,Smith等将好氧活性污泥法与超滤膜相结合 的MBR用于处理城市污水;1969年Budd等的分离式MBR技术获得了美国 专利。20世纪70年代初期,好氧分离式MBR处理城市污水的试验规模进一 步扩大,同时,厌氧MBR研究也相继开始进行,实验室规模的研究与中试规 模的研究均取得了较满意的结果。这一时期MBR的应用由于受当时膜生 产技术的限制,直到20世纪70年代后期,大规模好氧膜生物反应器才开始 在北美应用。
第二阶段(1980年～1995年):20世纪70年代末期,日本由于国土面积小,地面水体 因径流距离较短而导致其自净能力差、生态系统脆弱、易受污染。MBR由于具 有占地面积小和出水水质优良的优势,使其应用有了很快的进展。自1983年到 1987年,日本有13家公司使用好氧MBR处理大楼废水,经处理后的水做中水回用, 处理规模达50m3/d一250m3/d。日本1985年开始的“水综合再生利用系统 90年代计划”把MBR的研究在污水处理对象与规模方面都大大推进了一步。目 前在日本运行(包括在建)的膜生物反应器占全球的66%。 第三阶段(1995年—至今):进入20世纪90年代中后期,越来越多的欧洲国家将 MBR用于生活污水和工业废水的处理。目前主要有四家大公司经营MBR,它们分 别是加拿大Zenon公司,日本MitsubishiRayon公司,法国sue-LDE/IDI公司和日本 Kubota公司。Zenon、MitsubishiRayon和Kub2ota公司生产一体式聚合物中 空纤维膜组件,而Su2ez-LDE/IDI生产分体式管式陶瓷膜组件。加拿大的Zenon公 司首先推出了超滤管式膜生物反应器,并将其应用于城市污水处理。目前,大部分 应用于城市污水处理的MBR处理能力范围为不大于378.5m3/d,但处理能力高 378.5m3/d-1892.5m3/d的MBR数量在逐步增加。
复合式膜生物反应器,在形式上也属于一体式膜生物反应器,所不同的 是在生物反应器内加装填料,从而改变了膜生物反应器的某些性状,形 成复合式膜生物反应器。 复合式膜生物反应器运行稳定,在脱氮除磷方面具有优势。
未来MBR应用可能获得迅速发展的重点领域和方向:
(1)应用于高浓度、有毒、难降解工业污水的处理。如全国造纸、制糖、 酒精、皮革、合成脂肪酸等行业每年排放的大量高浓度有机物水的。
分置式膜生物反应器,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、大分子物质等被膜截 留,并回流到生物反应器内。
分置式MBR通过料液循环错流运行; 优点：运行稳定可靠,操作管理容易,易于膜的清洗、更换及增设。 缺点：为了减少污染物在膜面的沉积,由循环泵提高的污水流速很高,为 此动力消耗较高。且循环泵产生的剪切力会造成微生物的活性受损。