mbr（膜生物反应器）技术及其膜污染问题分析

《mbr（膜生物反应器）技术及其膜污染问题分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、MBR（膜生物反应器）技术及其膜污染问题分析（南京大易膜分离科技有限公司，江苏南京211100）摘要：膜生物反应器（MBR）是一种将膜分离技术与生物技术相结合的污水处理新工艺。它以膜分离装置取代了传统活性污泥法中的二沉池，从而达到了高效的固液分离及污泥浓缩的目的。MBR污水处理技术的工程应用近年来逐渐从生活污水处理发展到了工业废水处理，MBR污水处理技术将呈现更广阔的应用前景。关键词：MBR（膜生物反应器）技术；膜污染；防治措施.1八—刖目膜污染是限制MBR进一步推广应用的主要原因之一，膜技术运行过程中形成的膜污染不仅关系到膜组件的使用寿命及运行成木，还影响着水处理工艺整体的运行

2、效果。因此，对膜污染的形成过程和机理展开研究其有重要意义。1MBR（膜生物反应器）技术在污水处理中的应用与常规的活性污泥工艺相比有诸多优势，MBR污水处理系统由生物降解与膜过滤两部分组成。膜过滤系统有着强大的固液分离能力，即使出现污泥膨胀的情况，也不会影响出水水质；反应器小巧、结构紧凑，因此可灵活地应用于对现有污水处理场的改造和升级；系统剩余污泥产量较少，如果采用内置式更不需要污泥回流；能够实现更好的处理性能，产水质量更高。但是MBR技术同时也存在设施设备费用偏高、膜污染及膜的使用寿命较短等问题。目前一些己实施的MBR工程，膜的寿命已从3年增加到了8年。MBR污水处理系统目前主要

3、按2种方法进行类型划分。按膜组件的形状划分为3种类型：一种是以中空纤维柱状膜组件为核心的类型，它具有膜面积大，占地面积小等特点；一种是以中空纤维帘状膜组件为核心的类型，它具有膜面积大，易于安装，清洗方便等特点；另一种是以浸没式平板膜组件为核心的类型，它具有膜通量大，易于组装，清洗方便等特点。按膜组件与生物反应器的组合方式划分为2种类型：外置式和内置式。传统的外置式膜生物反应器系统，将膜分离装置与生物反应器分开安装，膜分离装置位于生物反应器外部。外置式膜生物反应器运行效率高、衰减慢，可连续出水，具有运行可靠，膜易于清洗、膜通量大等特点。但为减轻膜污染，要求循环泵提供较高的膜面错流速

4、度（2〜5m/s）,因而循环量大、能耗高，动力费用较高，而II泵高速旋转的剪切力会使某些微生物菌体失活。外置式膜生物反应器系统膜组件一般在TMP大于210kpa下操作。内置式生物反应器系统是将膜组件直接浸没在生物反应容器中，它可以在较低的跨膜压差下在线运行和操作，通常为（28〜56）kpa的TMP，低于0.6m/s的有效错流速度，通过真空抽吸泵的抽吸实现污泥与废水的分离，因此该运行方式具有能耗相对较低，占地紧凑等特点。内置式和外置式MBR的工程应用特性对比见表1。如果只是从能耗角度考虑，内置式生物反应器系统具奋比较明显的优势，但如果结合膜的清洗、更换和保养等综合因素进行全面衡量，

5、运行与维护费用二者大致相当。因此，在实际工程中选用哪种形式的MBR,应视具体情况而定：在浓度低、水量大的情况下，如生活污水处理，能耗是工艺运行的主要问题，膜污染是次要的，因此选择内置式MBR比较合适；在浓度高、水量小的情况下，如工业废水和垃圾渗滤液的处理，奋效降低膜污染是工艺运行的首要问题，因此外置式MBR才是最合适的选择。2膜污染对MBR在污水处理过程中的影响由于膜组件在使用过程中被污染，会降低其膜通量，在没奋奋效预防措施的情况下要想维持反应器的继续工作就必须在膜污染后更换膜组件，并对更换下来的膜组件进行清洗工作，这就带来了严重的问题，首先是更换膜组件的过程会暂吋中断膜反应器的

6、工作，使污水处理不能得以连续进行，苏次是更换和清洗过程本身就要耗费大量的人力和物力，增加了运行成本。基于以上因素，由于膜污染的存在，同吋目前膜污染防治工作的缺失使得在污水处理领域MBR无法得到大规模的应用。3MBR在污水处理过程中膜污染的形成机理在膜生物反应器处理污水的过程中，导致膜污染的原因是多方面的，并在膜过滤压力（TMP）的不同阶段分别或共同起到主导的作用。图1是膜过滤压力随膜过滤吋间的变化曲线。从图1中可以看出，在膜生物反应器开始运行的一段时间内（即图1中的第一阶段），膜过滤压力随着过滤时间的增加呈现快速上升的趋势，导致这一现象的原因可能是由于在负压抽吸的作用下，由于胶体

7、等小颗粒物的迁移速度较快，在污水通过膜组件吋其中部分悬浮的胶体颗粒会堵塞膜孔，另外膜本身会吸附水溶液中的溶质，而这些物质本身由于粒径较小，其反向扩散迁移能力较弱，因此富集在膜孔之中，造成膜孔局部堵塞，使膜过滤的压力急剧上升。随着过滤时间的延长，污水中的污泥絮凝体随着水的流动被贴附于膜表面，但这些絮凝体本身粒径较大，迁移速度慢，并II其反向迁移的能力较强,因此沉积在膜表面的速度较慢，随着这些絮凝体逐渐在膜表面形成污泥层，也从一定程度上阻挡了后续胶体颗粒向膜孔中移动，因此表现为膜过滤