MBR培训-基础知识(文湘华).pdf

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1、膜－生物反应器技术基础2008.10清华大学环境科学与工程系膜技术研发与应用中心讲课提纲¾生物处理基础¾膜-生物反应器的技术原理¾MBR分类与特点¾MBR不同构型与比较¾MBR适用膜材料与膜组件讲课提纲¾生物处理基础¾膜-生物反应器的技术原理¾MBR分类与特点¾MBR不同构型与比较¾MBR适用膜材料与膜组件好氧生物处理基本图式可生物降解有机物（COD）～2/3B～1/3合成呼吸（氧化）细胞～20%能量内源呼吸生物残渣CO,HO,22NH＋-NCO,HO４～80%22能量有机物氧化微生物CHO+6O——6CO+6HO6126222传统活性污泥工

2、艺流程混合液出水进水系统出水曝气池二沉池曝气装置回流污泥剩余污泥好氧生物处理的关键重要生物化学过程¾污泥（混合微生物群体）的生长¾有机污染物的降解操作¾曝气量的合理控制¾回流量的合理控制生物脱氮（硝化/反硝化）¾废水中氮的存在形态有机氮,NH+-N,NO--N,NO--N432+−−−Org-NNH−NNO−NNO−NNO−NN42322氨化硝化反硝化生物脱氮（硝化/反硝化）硝化过程（好氧过程）：亚硝酸细菌2NH+3O--------2NO+2HO+4H+4222硝酸细菌2NO+O---------2NO223反硝化过程（缺氧过程）：反硝化细

3、菌CHO+4NO-------6CO+6HO+2N61263222Biologicalnitrogenremoval混合液NO-回流进水3出水污泥回流Brisbane:排泥TN<8mgN/L(current)TN<5mgN/L(2008)E-learning主要水质指标¢BOD5（生化需氧量）20°C下培养5天，由于微生物分解有机物所需的氧量,mg/L¢COD（化学需氧量）指在一定条件下水中有机物与强氧化剂（如重铬酸钾、高锰酸钾）作用所消耗的氧量,mg/L主要工艺参数的定义¢混合液悬浮固体浓度（MLSS)：表示活性污泥在嚗气池中的浓度,g/L

4、¢混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS)：表示有机悬浮固体浓度,g/L处理城市污水的活性污泥：MLVSS/MLSS＝0.75-0.85主要工艺参数的定义¢污泥沉降比(SV)：污泥混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，以%表示。处理城市污水的活性污泥沉降比一般为20-30%¢污泥容积指数(SVI–mL/g)：SVI＝SV(mL/L)/MLSS(g/L)处理城市污水的活性污泥SVI一般为50-150mL/g主要工艺参数的定义¢污泥负荷(Ns)：嚗气池内单位质量活性污泥在单位时间内承受的有机基质量FQS==0N(kg-BOD或C

5、OD/(kg-MLSSd))sMVXQ——废水量，m3/dS——废水中有机基质浓度，BOD或COD,kg/m30X——曝气池中活性污泥浓度，kg/m3V——曝气池有效容积，m3主要工艺参数的定义¢容积负荷（NV）：曝气池单位容积在单位时间内承受的有机基质量QSN=0(kg-BOD或COD/(m3d))VV¢水力停留时间t(HRT):t＝V/Q(d)主要工艺参数的定义¢污泥龄ts：又称生物固体平均停留时间。曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间。从工程上，就是曝气池内污泥总量与每日排放的剩余污泥量的比值VXt=sΔXΔX——每日增加的污泥量传

6、统活性污泥工艺的不足¢受重力固液分离效果的限制，曝气池内的污泥浓度有限，致使容积负荷低，装置占地面积大；¢处理水质不够理想和稳定；¢管理操作复杂，有时会出现污泥膨胀；¢污泥产生量大。讲课提纲¾生物处理基础¾膜-生物反应器的技术原理¾MBR分类与特点¾MBR不同构型与比较¾MBR适用膜材料与膜组件膜分离类型与截留物质一览反渗透纳滤超滤微滤深层过滤至>1mm分子量200200000500000原子小分子胶体：细菌（最大至40μm）有机物蛋白质糖类胶体硅隐孢子虫农药病毒杀虫剂红血溶解内毒素/球盐类热原质-10-9-8-7-6-51010101010

7、10标尺（m）膜过滤模式①死端过滤②错流过滤料液浓液料液滤液料液浓液滤液滤液浓液料液滤液膜－生物反应器工艺流程进水系统出水曝气池曝气装置膜组件膜－生物反应器的特点¢污染物去除效率高，处理出水水质良好；¢反应器内微生物浓度高，装置容积负荷大，占地省；¢有利于增殖缓慢或高效微生物的截留，提高系统的硝化效果和对难降解有机物的处理能力；¢剩余污泥产生量低；¢易于实现自动控制，操作管理方便。进出水表观比较a)生活污水b)MBR出水c)自来水膜-生物反应器中常用术语¢膜通量J：单位膜面积单位时间的出水量（L/(m2h)、m3/(m2d)）通量修正公式：J

8、＝J1.025（T-20)20T:温度（°C)膜-生物反应器中常用术语¢跨膜压差（Trans-membranepressure,TMP)△P:过滤膜两侧的压力差。膜