mbr污水處理

20世紀(jì)60年代末期，Dorr-Oliver組織開(kāi)拓研發(fā)了公用的MBR，并且將它運(yùn)到船舶污水處置。當(dāng)時(shí)普遍使用分置式構(gòu)型，目前實(shí)際工程多采用浸沒(méi)式MBR。20世紀(jì)80年代末，日本和美國(guó)相繼開(kāi)拓了中空MBR工藝(浸沒(méi)式)。1985年到1995年期間Jhetford組織推廣出分置Cycle-Let工藝(多管式)，應(yīng)用于美國(guó)廢水回用項(xiàng)目，我國(guó)MBR技術(shù)的發(fā)達(dá)雖然與較國(guó)外相比較起步晚，但幾年來(lái)MBR的探究應(yīng)用和國(guó)外查不多同步，并且部分區(qū)域名列世界*。在我國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)集體聯(lián)合撰寫(xiě)的《中國(guó)MBR產(chǎn)業(yè)發(fā)》里表明，截至二零一三年底，我國(guó)已經(jīng)投入運(yùn)轉(zhuǎn)的大規(guī)模上萬(wàn)噸的MBR工程比50個(gè)還多，統(tǒng)計(jì)處理能力超出每天230萬(wàn)噸。在華北地區(qū)，MBR工程重點(diǎn)用于再生水回用與市政污水處置，在東南地區(qū)重點(diǎn)用來(lái)解決難降解工業(yè)廢水和高濃度有機(jī)廢水。估計(jì)到2015年，我國(guó)投入運(yùn)作和在建的MBR系統(tǒng)累計(jì)處置能力將大于500萬(wàn)m3/d。MBR技術(shù)是將生化反應(yīng)與膜分割相結(jié)合，省去二沉池，由膜組件實(shí)行泥水分割。使污泥與雜質(zhì)貯存在反應(yīng)池中，這就使MBR體系里的固態(tài)懸浮物的濃度 (MLSS)比較大，防止了微生物的消耗。水力停留時(shí)間(HRTT)與污泥停留時(shí)間(SRT)相分割能夠分別管控，無(wú)污泥擴(kuò)張之憂(yōu)。

mbr污水處理

此時(shí)，可以運(yùn)用高濃度的活性污泥降解某些傳統(tǒng)活性污泥法難降解的物質(zhì)。進(jìn)水水質(zhì)、水量的改變對(duì)反應(yīng)器影響不顯著，耐沖擊負(fù)荷，可以獲得穩(wěn)固優(yōu)良的出水。

在這十年中，MBR體系已經(jīng)在解決我們生活中的污水、醫(yī)院中的廢水、垃圾在滲出的液體、工業(yè)廢水和所有濃度比較高、不容易降解的工業(yè)廢水在發(fā)揮了重要作用。MBR需實(shí)行預(yù)處理，大多數(shù)是與其他工藝相聯(lián)合的形式。

2.1 MBR-厭氧/缺氧交替工藝

交替式厭氧/缺氧-膜生物反應(yīng)器(A-A/A-M)工藝可提高生活污水脫氮除磷效果。該工藝由一個(gè)交替缺氧/厭氧反應(yīng)池和內(nèi)置膜過(guò)濾單元的好氧池組成。通過(guò)好氧池底部回流污泥流向的改變，使得兩個(gè)獨(dú)立反應(yīng)器(A和B)內(nèi)依次形成缺氧和厭氧環(huán)境，實(shí)現(xiàn)同步厭氧釋磷、缺氧反硝化脫氮，及好氧吸磷、硝化、去除BOD等過(guò)程。好氧反應(yīng)器進(jìn)行連續(xù)曝氣減緩膜污染的進(jìn)程，延長(zhǎng)清洗周期。該工藝對(duì)COD、TN、TP的平均去除率分別達(dá)到93%、67.4%和94.1%。

2.2 A2/0 + MBR工藝

A2/0+MBR技術(shù)是把過(guò)去的A2/0技術(shù)與MBR技術(shù)相結(jié)合，使它們的優(yōu)點(diǎn)相互彌補(bǔ)，相互配合，能夠有效的排除主要污染物質(zhì)。A2/0+MBR體系中發(fā)生的高污泥濃度不但減少了水力停留時(shí)間，且具有同步硝化反硝化、反硝化除磷等階段，就說(shuō)是在C/N較低的前提下，也能確保優(yōu)良的脫氮除磷效應(yīng)。運(yùn)用A2/0+MBR工藝處置市區(qū)污水，試驗(yàn)證明：MBR池的污泥濃度達(dá)8.2g/L，CODCr、TN與氨氮的去除率分別達(dá)93.0%、78.5%和94.7%。

2.3 PAC-MBR工藝(粉末活性炭-膜生物反應(yīng)器)

PAC-MBR組合工藝是指將PAC投加至MBR污泥混合液中污泥絮體以PAC顆粒為骨架，吸附和絮凝污泥混合液中微細(xì)膠體、胞外聚合物EPS(Extraeelluar Polymeric substanees )、溶解性有機(jī)物等，使污泥顆粒粒徑變大,抗壓能力增強(qiáng)，膜面沉積層孔隙率提高，壓密性降低，從而降低膜過(guò)濾阻力和膜污染程度，提高膜通量。同時(shí)，由于PAC污泥絮體的吸附和生物降解作用協(xié)同，形成生物活性炭，使有機(jī)污染物降解去除率得到提高，PAC得以再生。MBRPA和MBR工藝處理生活污水的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，由于PAC的存在大大改善了膜污染狀況，從而延長(zhǎng)了膜清洗周期。

MBR突出的特征是占地面積小，耐沖擊負(fù)荷，出水水質(zhì)優(yōu)良，自動(dòng)化程度高容易管理，但MBR工藝現(xiàn)在仍然存在的某些問(wèn)題。

3.1 處理能力降低的風(fēng)險(xiǎn)

MBR通常在恒定通量下進(jìn)行，為了持續(xù)運(yùn)行要求MBR不能超過(guò)極限通量,超過(guò)這個(gè)極限會(huì)產(chǎn)生膜污染，那么多余的水就無(wú)法通過(guò)膜孔徑，產(chǎn)水率下降。很多MBR工藝在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中隨著時(shí)間的積累，其處理能力不斷下降，很多水廠的處理能力甚至不足設(shè)計(jì)之初的50%。美國(guó)環(huán)保局認(rèn)為，如果MBR工藝的進(jìn)水峰值流量超過(guò)平均流量的1.5~2倍，就需設(shè)置流量調(diào)節(jié)池，或者備有大量的膜組件以保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

3.2 投資成本與運(yùn)行成本較高

如今，膜組件是MBR處理系統(tǒng)中主要組成部分，同時(shí)也是技術(shù)含量及分,其成本占據(jù)整體設(shè)備投入的多部分。此外，MBR需要先進(jìn)的設(shè)備以滿(mǎn)足其自動(dòng)化的要求，這也增加了其成本。浸沒(méi)式MBR工藝，需加大曝氣強(qiáng)度，造成能耗上升。另外，膜組件壽命有限，達(dá)到一定使用年先后需更換膜組件。據(jù)分析，國(guó)內(nèi)MBR投資成本在2000~2500元/m3，是傳統(tǒng)活性污泥法項(xiàng)目建設(shè)成本的1. 5倍左右。

3.3 預(yù)處理與自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)不足而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)

通常MBR工藝需先經(jīng)過(guò)預(yù)處理再進(jìn)入膜處理反應(yīng)器內(nèi)。預(yù)處理不到位或者不經(jīng)預(yù)處理便進(jìn)入膜反應(yīng)器內(nèi)必會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。MBR工藝自動(dòng)化程度比傳統(tǒng)活性污泥工藝高很多，膜組件需定期清洗、組裝甚至是更換，為保證出水水質(zhì)，對(duì)水廠PLC控制系統(tǒng)有較高要求。

mbr污水處理一體化設(shè)備原理，涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，其目的是為了優(yōu)化污水處理工藝，簡(jiǎn)化裝置，取消硝化液回流，同時(shí)實(shí)現(xiàn)硝化反硝化。基于mbr的泥膜污水處理裝置包括厭氧區(qū)、mbr處理區(qū)、沉淀區(qū)、混合反應(yīng)池和除磷池，將缺氧和好氧區(qū)設(shè)置在同一裝置內(nèi)，利用中間隔板隔開(kāi)，使缺氧區(qū)和好氧區(qū)混合存在，實(shí)現(xiàn)在同一反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)硝化反硝化，后續(xù)設(shè)置除磷池，將前端超標(biāo)的磷更好的得以去除。本發(fā)明降解負(fù)荷效率高，靈活布置、操作簡(jiǎn)單、便于維修，能夠?qū)崿F(xiàn)在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行水量提升和水質(zhì)提標(biāo)。

1.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，包括厭氧區(qū)、mbr處理區(qū)、沉淀區(qū)、混合反應(yīng)池和除磷池，其特征在于：所述mbr處理區(qū)主要是由mbr處理模塊組成的，中間用隔板分成不同區(qū)域；所述厭氧區(qū)內(nèi)設(shè)置推流器；所述混合反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置攪拌器和加藥口，經(jīng)過(guò)混凝沉淀后的污水進(jìn)入除磷池，從而使污水得到凈化。

2.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其特征在于：所述厭氧區(qū)一端設(shè)置進(jìn)水口和回流污泥進(jìn)口，回流污泥來(lái)自沉淀區(qū)。

3.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其特征在于：所述除磷池內(nèi)設(shè)置斜板沉淀裝置，側(cè)壁上設(shè)置出水口。

4.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其特征在于：所述MBR處理模塊是由MBR膜組件、簾式填料、支氣管路、閥門(mén)、底部曝氣管和底部曝氣器組成的，所述支氣管路連接MBR膜組件，通過(guò)閥門(mén)控制進(jìn)入MBR膜組件的氣量和壓力，所述底部曝氣管與支氣管路連接，通過(guò)閥門(mén)控制底部曝氣管，所述閥門(mén)是間歇開(kāi)啟。

5.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其特征在于：所述中間隔板根據(jù)mbr處理模塊的位置而設(shè)置。

6.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其特征在于：包括如下：

(1)污水從厭氧區(qū)的進(jìn)水口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)厭氧區(qū)后，從與之相鄰的mbr處理區(qū)的布水區(qū)進(jìn)入mbr處理區(qū)，通過(guò)mbr處理模塊內(nèi)的mbr膜和簾式填料共同的作用，去除污染物；

(2)mbr處理區(qū)內(nèi)的mbr處理模塊根據(jù)池體容積和去除負(fù)荷布設(shè)；

(3)在mbr處理區(qū)內(nèi)通過(guò)調(diào)節(jié)供給mbr處理模塊的氣壓和氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)mbr生物膜結(jié)構(gòu)和水體溶解氧的調(diào)控，達(dá)到對(duì)總氮、COD、氨氮和總磷等污染物的高效去除；一種基于mbr的泥膜污水處理裝置及方法。

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及mbr污水處理一體化設(shè)備原理。

隨著水污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，國(guó)家對(duì)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)由原來(lái)的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)或A標(biāo)準(zhǔn)提升為一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)，或《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的Ⅴ類(lèi)甚至更高標(biāo)準(zhǔn)。在污水處理廠的提標(biāo)改造過(guò)程中普遍存在的難題是總氮和總磷的達(dá)標(biāo)困難。常規(guī)的污水處理廠脫氮除磷工藝，已難以應(yīng)對(duì)當(dāng)前的水質(zhì)要求，且在現(xiàn)有污水處理廠的基礎(chǔ)上留給升級(jí)改造的空間并不充足。

目前，利用MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor，移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器)工藝增強(qiáng)活性污泥的濃度，運(yùn)用生物膜法的基本原理處理污水。MBBR技術(shù)的關(guān)鍵是采用了有效面積大的生物載體，對(duì)充氧的大氣泡進(jìn)行分割后傳遞氧氣，必須有外部曝氣的條件下存在，生物載體并不能為微生物提供氧氣，能耗比較高；MBBR工藝與活性污泥相結(jié)合，共存于一個(gè)池體內(nèi)，控制條件相互制約，不能發(fā)揮MBBR工藝的大作用。

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明是在原有MBBR工藝的基本上進(jìn)行改造，用mbr膜和組合填料更換生物載體填料，提供mbr污水處理一體化設(shè)備原理，簡(jiǎn)化裝置，取消硝化液回流，同時(shí)實(shí)現(xiàn)硝化反硝化，mbr工藝具有氧氣利用率高、能耗相對(duì)較低、運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)。

mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其包括厭氧區(qū)、mbr處理區(qū)、沉淀區(qū)、混合反應(yīng)池和除磷池，所述mbr處理區(qū)主要是由mbr處理膜塊組成的，用中間隔板分成不同區(qū)域；所述厭氧區(qū)內(nèi)設(shè)置推流器；所述混合反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置攪拌器和加藥口，經(jīng)過(guò)混凝沉淀后的污水進(jìn)入除磷池，從而使污水得到凈化。

所述厭氧區(qū)一端設(shè)置進(jìn)水口和回流污泥進(jìn)口，回流污泥來(lái)自沉淀區(qū)。

所述除磷池內(nèi)設(shè)置斜板沉淀裝置，側(cè)壁上設(shè)置出水口。

所述mbr處理膜塊是由mbr膜組件、簾式填料、支氣管路、閥門(mén)、底部曝氣管和底部曝氣器組成的，所述支氣管路連接mbr膜組件和簾式填料，通過(guò)閥門(mén)控制進(jìn)入mbr膜組件的氣量和壓力。底部曝氣管與支氣管路連接，通過(guò)閥門(mén)控制底部曝氣管，所述閥門(mén)是間歇開(kāi)啟。

所述mbr處理區(qū)前端設(shè)置布水區(qū)，污水通過(guò)布水區(qū)的下部進(jìn)入到mbr處理膜塊。

所述中間隔板根據(jù)mbr處理膜塊的位置而設(shè)置。

mbr污水處理一體化設(shè)備原理的方法，具體步驟如下：

本發(fā)明的基于mbr的泥膜污水處理裝置及處理方法去除原有好氧硝化液回流，將缺氧和好氧區(qū)設(shè)置在同一裝置內(nèi)，利用中間隔板隔開(kāi)，使缺氧區(qū)和好氧區(qū)混合存在，實(shí)現(xiàn)在同一反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)硝化反硝化，后續(xù)設(shè)置除磷池，將前端超標(biāo)的磷更好的得以去除。本發(fā)明降解負(fù)荷效率高，靈活布置、操作簡(jiǎn)單、便于維修，能夠?qū)崿F(xiàn)在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行水量提升和水質(zhì)提標(biāo)。