論文:MBR在污水處理中的研究與應(yīng)用
摘要:污水的處理是否得當(dāng)不僅關(guān)系到生態(tài)文明建設(shè)是否能夠順利進(jìn)行,而且它將決定我們?nèi)祟惤窈蟮纳婵臻g。因污水水質(zhì)特性有別,對(duì)污水處理廠污水處理工藝的選擇,直接關(guān)系當(dāng)?shù)匚鬯幚硇Ч?還關(guān)系到當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)發(fā)展和環(huán)境建設(shè)。本文主要介紹了MBR在國內(nèi)外污水處理中的研究及應(yīng)用,以及MBR技術(shù)的分類及特點(diǎn)介紹了MBR在國內(nèi)外污水處理中的研究及應(yīng)用,以及MBR技術(shù)的分類和特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:MBR 污水處理 分類 特點(diǎn)
膜生物反應(yīng)器,簡(jiǎn)稱MBR。是由膜分離和生物處理結(jié)合而成的一種新型、高效的污水處理技術(shù)。膜分離技術(shù)最早應(yīng)用于微生物發(fā)酵工業(yè),隨著膜材料和制膜技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,應(yīng)用的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,已經(jīng)涉及到化工、輕工、紡織、冶金、食品、石油化工和污水處理等多個(gè)領(lǐng)域。
1、MBR技術(shù)在國外污水處理中的研究及應(yīng)用
膜分離技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用開始于20世紀(jì)60年代末,1969年美國的Smith等人首次將活性污泥法與超濾膜組件相結(jié)合用于處理城市污水的工藝研究,該工藝大膽地提出了用膜分離技術(shù)取代常規(guī)活性污泥法
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纖維超濾膜在生物技術(shù)中的應(yīng)用研究。1995年,樊耀波將MBR用于石油化工污水凈化的研究,研制出一套實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的好氧分離式MBR.
從1995年以來,我國對(duì)MBR污水處理技術(shù)的研究工作開始全面展開,多家科研院所進(jìn)行了此方面的研究,清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等對(duì)MBR的運(yùn)行特性、膜通量的影響因素、膜污染的防止與清洗等方面做了大量細(xì)致的研究工作。2000年,顧平采用國產(chǎn)中空纖維膜對(duì)生活污水做了中試規(guī)模的MBR研究,結(jié)果表明:MBR工藝出水懸浮物為零,細(xì)菌總數(shù)優(yōu)于飲用水標(biāo)準(zhǔn),COD和氨氮的去除率都高于95%,出水可直接回用。2001年,張立秋等對(duì)一體式MBR處理生活污水的主要設(shè)計(jì)參數(shù)HRT、SRT等進(jìn)行了理論推導(dǎo),為實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供了參考,并對(duì)膜堵塞機(jī)理進(jìn)行了深入研究探討,提出了膜內(nèi)部生物堵塞的存在。
雖然,我國在MBR技術(shù)的研究探討方面取得了顯著的成績(jī),但是同日本、英國、美國等國家相比,我國的研究試驗(yàn)水平還比較落后,由于國產(chǎn)膜組件的種類較少,膜質(zhì)量較差,壽命通常較短,因此在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的問題。雖然在我國MBR用于處理生活污水已有應(yīng)用,但到目前為止,設(shè)計(jì)完善、運(yùn)行良好的應(yīng)用MBR的生活污水處理廠還未見報(bào)道。
3、MBR工藝的分類
MBR主要是由膜組件和生物反應(yīng)器兩部分組成#根據(jù)膜組件與生物反應(yīng)器的組合方式可將MBR分為以下三種類型:分置式MBR、一體式MBR和復(fù)合式MBR。
3.1 分置式MBR
分置式MBR是指膜組件與生物反應(yīng)器分開設(shè)置,相對(duì)獨(dú)立,膜組件與生物反應(yīng)器通過泵與管路相連接分置式MBR的工藝流程如圖1所示。
該工藝膜組件和生物反應(yīng)器各自分開,獨(dú)立運(yùn)行,因而相互干擾較小,易于調(diào)節(jié)控制,而且,膜組件置于生物反應(yīng)器之外,更易于清洗,但其動(dòng)力消耗較大,加壓泵提供較高的壓力,造成膜表面高速錯(cuò)流,延緩膜污染,這是其動(dòng)力費(fèi)用大的原因,每噸出水的能耗為2~10kWh,約是傳統(tǒng)活性污泥法能耗的10~20倍,因此能耗較低的一體式MBR的研究逐漸得到了人們的重視。
3.2 一體式MBR
一體式MBR起源于日本,主要用于處理生活污水,近年來,歐洲一些國家也熱衷于它的研究和應(yīng)用一體式MBR是將膜組件直接安置在生物反應(yīng)器內(nèi)部,有時(shí)又稱為淹沒式MBR(SMBR),依靠重力或水泵抽吸產(chǎn)生的負(fù)壓或真空泵作為出水動(dòng)力一體式MBR工藝流程如圖2所示。該工藝由于膜組件置于生物反應(yīng)器之中,減少了處理系統(tǒng)的占地面積,而且該工藝用抽吸泵或真空泵抽吸出水,動(dòng)力消耗費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于分置式MBR,每噸出水的動(dòng)力消耗約是分置式的1/10.如果采用重力出水,則可完全節(jié)省這部分費(fèi)用。但由于膜組件浸沒在生物反應(yīng)器的混合液中,污染較快,而且清洗起來較為麻煩,需要將膜組件從反應(yīng)器中取出。
3.3 復(fù)合式MBR
復(fù)合式MBR也是將膜組件置于生物反應(yīng)器之中,通過重力或負(fù)壓出水,但生物反應(yīng)器的型式不同#復(fù)合式MBR,是在生物反應(yīng)器中安裝填料,形成復(fù)合式處理系統(tǒng)。
在復(fù)合式MBR中安裝填料的目的有兩個(gè):一是提高處理系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷,保證系統(tǒng)的處理效果;二是降低反應(yīng)器中懸浮性活性污泥濃度,減小膜污染的程度,保證較高的膜通量。
復(fù)合式MBR中,由于填料上附著生長(zhǎng)著大量微生物,能夠保證系統(tǒng)具有較高的處理效果并有抵抗沖擊負(fù)荷的能力,同時(shí)又不會(huì)使反應(yīng)器內(nèi)懸浮污泥濃度過高,影響膜通量。
4、MBR工藝的特點(diǎn)
4.1 對(duì)污染物的去除效率高
MBR對(duì)懸浮固體(SS)濃度和濁度有著非常良好的去除效果。由于膜組件的膜孔徑非常。0.01~1μm),可將生物反應(yīng)器內(nèi)全部的懸浮物和污泥都截留下來,其固液分離效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于二沉池,MBR對(duì)SS的去除率在99%以上,甚至達(dá)到100%;濁度的去除率也在90%以上,出水濁度與自來水相近。
由于膜組件的高效截留作用,將全部的活性污泥都截留在反應(yīng)器內(nèi),使得反應(yīng)器內(nèi)的 ……(未完,全文共4242字,當(dāng)前僅顯示2142字,請(qǐng)閱讀下面提示信息。
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