膜生物反应器处理技术应用的研究

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1、膜生物反应器处理技术应用的研究作者：曹玉梅化学化工与生命科学系化学教育学号:20101548摘要:膜生物反应器（MembraneBioreactor,MBR是将膜分离技术与生物处理技术相结合的一种新型高效的污水处理技术。本文是论述膜生物反应器的种类构造基本原理和特点等方面内容，以及国内外对膜生物反应器在现代污水处理技术方面和应用的现状【1】。关键词膜生物反应器特点应用前言污水膜处理法与活性污泥法【4】并列的一种污水好氧生物处理废水的发展方向之一，其实质是通过渗滤或过滤生物反应器进行废水好氧处理的方法。在这个系统中液体经过不同的滤床表面，滤床填料可以是石头、沙砾或塑料网等，其

2、表面附着大量微生物群落而形成一层黏液膜、及生物膜。生物膜中的微生物与废水不断接触，能吸附去除有机物以自身生长、生物膜的生物相由细菌、酵母菌、放线菌、霉菌、藻类。原生动物、后生动物以及肉眼可见的其他生物群落组成，是一个稳定平衡的生态系统、即膜状生物污泥-生物膜【2】1膜生物反应器的种类和特点【3】1.1膜生物反应器的分类进水出水泵根据膜的种类机器在系统中的所起的作用，一般可将膜-生物反应器分为三类;分离膜-生物反应器曝气膜-生物反应器；萃取膜-生物反应器。根据膜组件与生物反应器的相对位置可以分为外置膜-生物反应器；浸没式-生物反应器两种。膜组件1.1.1外置膜-生物反应器外置

3、膜-生物反应器工艺流程【5】如右图:膜组件独立于反应器，彼此干扰小、曝气并通过泵和管线连接构成系统运行稳定可靠，操作管理容易易于膜的清洗、更换及增设。膜组件可与各种不同的生物反应器结合构成构成各种不同的分离式MBR。但外置式MBR为了减少膜面积污染需循环泵提供较大膜面流速。同时泵的高速旋转产生剪切力对某些微生物细菌体产生失活现现象，而且一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积，由循环泵提供的水流速都很高，为此动力消耗较大。1.1.2浸没式-生物反应器6浸没式-生物反应器如右图:是将膜组件位于反应器内部。微生物在曝气池中好氧降解有机污染物出水通过负压抽吸或利用液位差产生得到过滤液

4、。根据处理要求可分为两种组成形式：第一种有两个生物反应器，其中有一个硝化池，另一十反硝化池膜组件浸没于硝化反应器中两池之间通过泵来更新要过滤的混合液该组件方式基于以下原因：1可以提供配套的膜和设备，便于旧系统的更新改造。2将膜浸没池作为好氧区，而生物反应池作为缺氧区以实现硝化反硝化目的。3便于将膜隔离进行清洗。第二种组合最简单，直接将膜件置于生物反应器内通过真空泵或其他类型的泵抽吸，得到滤液。当然根据的分类方法不同又有另外的种类，他们之间不是相互独立的而是联系的1．2膜的的特点【5】与其他污水处理工艺相比，膜生物反应器具有以下的特点：1.2.1出水水质优良由于膜的高效分离作

5、用，使得MBR出水及其清澈，悬浮物和浊度几乎为零，细菌和病毒大幅度被去除。彻底的泥水分离使MBR污泥龄延长，污泥中增值缓慢的特殊菌群（如硝化菌等）获得稳定的生长环境，有利预提高硝化率，增强了系统对含氮的化合物的去除。包括颗粒物、胶体以及大分子物质在内的有机物均被截留在生物反应器内，增加了被微生物持降解的机会和可能性。1.2.2占地面积小MBR可以维持高浓度的微生物量，容积负荷较高，因而占地面积相对比传统工艺大大减小。从整个处理系统来看，MBR不需要设置初沉池和二沉池，一般仅包括调节池、生物反应池和清水池3个构筑物，流程简单、结构紧凑。不受设置场所限制，适合于多种场合，可做成

6、地面式。半地下式或地下式。1.2.3剩余污泥产量少MBR一般都在搞容积负荷、低污泥负荷下运行，产泥量低于常规污水生物处理工艺，因而剩余污泥产量少，降低了污泥处理费用。1.2.4运行管理方便MBR流程简单紧凑，便于实现自动控制，从而使运行管理更为方便。而且由于膜的高效分离作用，微生物被完全截留在生物反应器内，实现了水力流停留时间与污泥龄完全分离，对生物反应器内运行状况更容易进行合理的控制。1.2.5膜生物反应的不足6膜材料价格较高，是MBR的基建投资高于传统污水处理工艺，制约了MBR的大规模推广应;容易出现膜污染，膜的清洗（由其是离线的化学清洗）给操作管理带来不便：为克服膜污

7、染，一般需用循环泵或膜下曝气的方式在膜面提供一定的错流流速，造成运行耗能较高。2国内外生物反应器的发展2.1MBR发展和商业化的概要如下图所示：时间事件20世纪60年代DORR-OLIVER公司开发出外置式MembraneSewageTreatment(MST)工艺20世纪70年代ThetfordSystemes公司推出的外置式Cyele-Let工艺在美国投入商业化运行通过与SankiEngineering公司的许可协议，MST工艺进入日本20世纪80年代TechSep(后来NeirovasepOrelis)的平板