MBR平板膜工艺、原理及应用范围分析

2021-07-06 13:50 admin

介绍了一种经久耐用、性能优良的水处理设备MBR平板膜,并对MBR平板膜工艺流程、原理及应用范围进行了全面分析。

MBR一体化设备采用膜生物反应器(MBR)进行污水处理和回用。MBR平板膜具有出水水质好、运行成本低、系统抗冲击能力强、污泥量少、自动化程度高等优点。另外,作为一种集成设备,占地面积小,易于集成。它不仅可以作为小型污水回用设备,而且可以作为大型污水处理厂(站)的核心处理单元。它是污水处理领域的热点之一,具有广阔的应用前景。

1、 MBR平板膜工作原理

MBR平板膜是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺。曝气池内放置结构独特的MBR平板膜组件。经过好氧曝气和生物处理后,水通过滤膜抽出。膜分离设备用于截留生化反应池中的活性污泥和大分子有机物,消除二沉池。因此,活性污泥的浓度大大提高。水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可分别控制,难降解物质在反应器中不断反应和降解。

由于MBR平板膜的存在,大大提高了系统的固液分离能力,使系统的出水、水质和容积负荷都得到了很大的改善。膜处理后水质标准高(超过国家a级标准)。经过消毒,形成水质好、生物安全的优质再生水,可直接作为新水源使用。

由于MBR平板膜的过滤作用,微生物被完全截留在MBR膜生物反应器中,实现了水力停留时间和活性污泥泥龄的完全分离,消除了传统活性污泥法的污泥膨胀问题。膜生物反应器(MBR)具有污染物去除效率高、硝化能力强、同时硝化、反硝化、反硝化效果好、出水水质稳定、剩余污泥产生量低、设备紧凑、占地面积小(仅为传统工艺的1/3-1/2)等优点,增容扩容方便,自动化程度高,操作简单。

 

2、 MBR平板膜

MBR平板膜与传统的生物污水处理技术相比,MBR具有以下明显优势:

由于生物反应器内污泥浓度提高2-5倍,容积负荷大幅度增加,二沉池和过滤设备由膜组件代替,与常规生物处理工艺相比,可大大减少膜生物反应器的占地面积;

同时,膜分离还使微生物被完全截留在生物反应器中,使系统保持较高的微生物浓度,不仅提高了反应装置对污染物的整体去除效率,而且保证了良好的出水水质。同时,该反应器对进水负荷(水质和水量)的变化具有良好的适应性,具有抗冲击性,出水水质稳定的特点。

该工艺可在高容积负荷和低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低(理论上为零污泥排放),降低了污泥处理成本。

由于微生物被完全截留在生物反应器中,有利于硝化细菌等生长缓慢的微生物的截留和生长,因此可以提高系统的硝化效率。同时,可增加部分难降解有机物在系统中的水力停留时间,有利于提高难降解有机物的降解效率。

该工艺实现了水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的完全分离,运行控制更加灵活、稳定。它是一种易于实现的污水处理新技术。可实现微机自动控制,使操作管理更加方便。

MBR平板膜可作为传统污水处理工艺的深度处理单元,在城市二级污水处理厂出水深度处理(实现城市污水的大规模回用)领域具有广阔的应用前景。

3、 MBR平板膜也有一些缺点。主要表现在以下几个方面:

MBR平板膜由于膜成本高,其投资高于传统的污水处理工艺;

MBR平板膜污染容易发生,给运行管理带来不便;

MBR平板膜能耗高:首先,在MBR的污泥水分离过程中,必须保持一定的膜驱压力;其次,MBR池中MLSS的浓度很高;为了保持足够的氧传递速率,必须增加曝气强度;此外,为了增加膜通量,降低膜通量膜污染,必须加大流速冲洗膜表面,导致膜生物反应器能耗高于传统生物处理工艺;

MBR平板膜的使用寿命有限:3-5年,平均每年更换20%的膜。

虽然MBR平板膜的运行成本略高于传统的生物处理方法,但处理后的出水可以达到中水回用的目的。随着膜制造技术的进步,膜质量的提高和膜制造成本的降低,膜生物反应器的投资将大大降低。此外,与传统的好氧加压膜生物反应器相比,新型膜生物反应器(如重力浸没式MBR、厌氧MBR)的开发,大大降低了运行成本。

因此,可以预见,MBR平板膜作为中水回用技术将具有越来越大的经济和技术竞争优势。预计中水回用将是我国MBR平板膜应用的主要方向。目前,MBR在中水回用中的应用实例较少。应根据我国经济发展水平和MBR平板膜工艺特点,进一步加强研究,推进MBR平板膜工艺的工程应用进程。