mbr生物膜技术

mbr生物膜技术内容摘要：

TOP anderson 版主 帖子 4392 精华 10 积分 31672 威望 29 金钱 6269 UP 值 141 最后登录 20201018  个人空间  发短消息  加为好友 9 大 中 小 发表于 2020621 15:08 只看该作者 一体式膜 生物反应器 一体式膜 生物反应器是把膜组件置于生物反应器 内部，如图所示。 进水进入膜 生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外压作用下由膜过滤出水。 这种形式的膜 生物反应器由于省去了混合液循环系统，并且靠抽吸出水，能耗相对较低；占地较分置式更为紧凑，近年来在水处理领域受到了特别关注。 但是一般膜通量相对较低，容易发生膜污染，膜污染后不容易清洗和更换。 附件 : 您所在的用户组无法下载或查看附件  当前离线 TOP anderson 版主 帖子 4392 精华 10 积分 31672 威望 29 金钱 6269 UP 值 141 最后登录 20201018  个人空间  发短消息  加为好友  当前离线 10 大 中 小 发表于 2020621 15:09 只看该作者 复合式膜 生物反应器 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，从而形成复合式膜 生物反应器，改变了反应器的某些性状，如图所示： 附件 : 您所在的用户组无法下载或查看附件 TOP anderson 版主 11 大 中 小 发表于 2020621 15:10 只看该作者 MBR工艺的特点 与许多传统的生物水处理工艺相比， MBR 具有以下主要特点： 帖子 4392 精华 10 积分 31672 威望 29 金钱 6269 UP 值 141 最后登录 20201018  个人空间  发短消息  加为好友  当前离线 1 出水水质优质稳定 由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，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 ，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准（ ），可以直接作为非饮用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，同时反应器 对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。 2 剩余污泥产量少 该工艺可以在高容积负荷、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。 3 占地面积小，不受设置场合限制 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。 4 可去除氨氮及难降解有机物 由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。 同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时 间，有利于难降解有机物降解效率的提高。 5 操作管理方便，易于实现自动控制 该工艺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，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。 6 易于从传统工艺进行改造 该工艺可以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（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。 7 膜 生物反应器的不足 膜 生物反应器也存在一些不足。 主要表现在以下几个方面： 1 膜造价高，使膜 生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺； 2 膜污染容易出现，给操作管理带来不便； 3 能耗高：首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺高。 TOP anderson 版主 帖子 4392 精华 10 积分 31672 威望 29 12 大 中 小 发表于 2020621 15:11 只看该作者 影响 MBR应用的关键因素研究 由于膜通量的提高、膜寿命的延长会大幅度降低 MBR 的运行费用，因此，在保证出水水质的前提下，膜通量应尽可能大，这样可减少膜的使用面积，降低基建费用与运行费用。 因此控制膜污染，保持较高的膜通量，是 MBR 研究的重要内容。 而膜通量与膜材料、操作方式、水力条件等因素密切相关。 金钱 6269 UP 值 141 最后登录 20201018  个人空间  发短消息  加为好友  当前离线 TOP anderson 版主 帖子 4392 精华 10 积分 31672 威望 29 金钱 6269 UP 值 141 最后登录 20201018  个人空间  发短消息 13 大 中 小 发表于 2020621 15:11 只看该作者 膜的选择 现有膜可分为有机膜和无机膜两种。 （ 1）高分子有机膜材料： 聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。 有机膜成本相对较低，造价便宜，膜的制造工艺较为成熟，膜孔径和形式也较为多样，应用广泛，但运行过程易污染、强度低、使用寿命短。 （ 2）无机膜 ：是固态膜的一种，是由无机材料，如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。 目前在 MBR 中使用的无机膜多为陶瓷膜，优点是：它可以在 pH ＝ 0~14 、压力 P10MPa 、温度 350 ℃ 的环境中使用，其通量高、能耗相对较低，在高浓度工业废水处理中具有很大竞争力；缺点是：造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难。 由于较高的投资成本限制了无机膜生物反应器在我国的广泛应用，国内 MBR 系统普遍采用有机膜。 常用的膜材料为聚乙烯、聚丙烯 加为好友  当前离线 等。 分离式 MBR 通常采用超滤膜组件，截留分子量一般在 2～ 30 万。 截留分子量越大，初始膜通量越大，但长期运行膜通量未必越大。 张洪宇进行无机膜的通量衰减试验表明：孔径 的膜比 μm 的膜更适 合于 MBR。 何义亮用 PES 平板膜组件进行膜通量衰减规律的研究发现：在该试验条件下，膜初始通量衰减主要是由于浓差极化引起，膜截留分子量愈小，通量衰减率愈大；膜长期运行的通量衰减主要是由于膜污染引起，膜截留分子量愈大，通量衰减幅度愈大，化学清洗恢复率愈低。 对于淹没式 MBR，既可用超滤膜，也可使用微滤膜。 由于膜表面的凝胶层也起到了过滤作用，在处理生活污水时，微滤膜与超滤膜的出水水质没有明显差别，因此淹没式 MBR 多采用 ～ μm 微滤膜。 为了便于工业化生产和安装 ，提高膜的工作效率，在单位体积内实现最大的膜面积，通常将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内，在一定的驱动力下，完成混合液中各组分的分离，这类装置称为膜组件（ Module ）。 工业上常用的膜组件形式有五种：板框式（ Plate and Frame Module ）、螺旋卷式 (Spiral Wound Module) 、圆管式 (Tubular Module) 、中空纤维式 (Hollow Fiber Module) 和毛细管式 (Capillary Module)。 前两种使用平板膜，后三者使用管式膜。 圆管式膜直径 10mm。 毛细管式－ ~ ；中空纤维式。 TOP anderson 版主 帖子 4392 精华 10 积分 31672 威望 14 大 中 小 发表于 2020621 15:12 只看该作者 操作方式的优化 当膜材料选定后，其物化性质也就基本确定了，操作方式就成为影响膜污染的主要因素。 为了减缓膜污染，反冲洗是维持分离式 MBR 稳定运行的重要操作，樊耀波通过确定最佳反冲洗周期，使分离式 MBR 的膜通量达到 60 L/(m2•h)。 针对抽吸淹没式 MBR，山本提出间歇式抽吸方式可有效减缓膜污染。 桂萍通过研究进一步指出：缩短抽吸时间或延长停吸时间和增加 曝气量均有利于减缓膜污染，抽吸时间对膜阻力的上升影响最大，曝气量其次。 不仅污泥浓度、混合液粘度等影响膜通量，混合液本身的过滤性能，如活性污泥性状，生物相也影响膜通量的衰减。 有研究表明：粉29 金钱 6269 UP 值 141 最后登录 20201018  个人空间  发短消息  加为好友  当前离线 末活性炭与絮凝剂的加入有助于改善泥水分离性能，形成体积更大、粘性更小的污泥絮体，减少了膜堵塞的机会。 但絮凝剂的过量加入会使污泥活性受到抑制，影响反应器的处理能力和处理效果。 TOP anderson 版主 帖子 4392 精华 10 积分 31672 威望 29 金钱 6269 UP 值 141 最后登录 20201018  个人空间 15 大 中 小 发表于 2020621 15:12 只看该作者 水力学特性的改善 改善膜面附近料液的流体力学条件，如提高流体的膜面流速，减少浓差极化，使被截留的溶质及时被带走，能有效降低膜的污染，保持较高的膜通量。 黄霞、何义亮分别采用 PAN 平板式超滤膜、 PAN/PS 管式膜组件考察不同膜面循环流速下污泥浓度对膜通量的影响，发现 MLSS 对膜通量的影响程度与膜面循环流速有关。 大量试验表明：污泥过膜流态为层流，远比紊流时易于堵塞，因此从理论上确定不同污泥浓度下紊流发生的最小膜面流速 (Vmin)有重要意义。 邢传宏、彭跃莲研究均发现：最小膜面流速与污泥浓度之间呈良好的线性关系。 但他们对临界膜面流速的计算值可能偏高，因为污泥沿流道流动的过程中，水同时透过膜流 出，增加了流体在垂直方向的紊动，从而在一定程度上降低了下临界雷诺数 (Rek)。 何义亮的发现证实了这一推论，平板膜组件由紊流到层流的 为 1083，外压管式膜组件的 Rek 为 966，均小于一般牛顿流体的下临界雷诺数 2020。 分离式 MBR 中，一般采用错流过滤的方式，这有助于防止膜面沉积污染。 对于一体式 MBR，设计合理的流道结构，提高膜间液体上升流速，使较大的曝气量起到冲刷膜表面的错流过滤效果显得尤为重要。 刘锐通过均匀设计试验，得到适合活性污泥流体的膜间液体上升模型， 发短消息  加为好友  当前离线 提出反应器结构对液体上升流速的影响 ：在同样的曝气强度下，反应器越高，上升流通道越窄，下降流通道与底部通道越宽，则越能获得较大的膜间错流流速。 TOP anderson 版主 帖子 4392 精华 10 积分 31672 威望 29 金钱 6269 UP 值 141 最后登录 20201018  个人空间  发短消息  加为好友  当前离线 16 大 中 小 发表于 2020621 15:13 只看该作者 能耗 能耗是污水处理工艺的一个重要的评价指。