膜-生物反应器在线超声清洗的特性分析

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1、膜·生物反应器在线超声清洗的特性研究总称。根据使用的膜种类及其在系统中所起作用的不同，一般可将其分为三大类：膜分离生物反应器(Membraneseparationbioreactor，截留和分离固体)、膜曝气生物反应器(Membraneaerationbioreactor，无泡曝气，用于高需氧量的废水处理)和萃取膜生物反应器(Extractivemembranebioreactor，用于工业废水中优先污染物的处理)。其中膜分离．生物反应器是目前研究最为广泛的一类膜一生物反应器，本文仅对此类膜．生物反应器进行讨论，并直接将其简称为膜．生物反应器。按照

2、是否需要氧气，膜一生物反应器分为好氧膜．生物反应器和厌氧膜一生物反应器两类。根据膜组件的位置，膜．生物反应器分为分置式膜一生物反应器和一体式膜．生物反应器两类，如图1．2所示。进水浓缩液生物反应器循环泵臌妇件(a)分置式膜-生物反应器(b)一体式膜·生物反应器图1-2两类膜一生物反应器(MBR)分置式膜．生物反应器将膜组件和生物反应器分开放置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后送至膜组件过滤端，在压力驱动下混合液中的液体透过膜成为系统处理出水，而颗粒物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流至生物反应器内。分置式膜．生物反应器运行稳定可靠，易于膜组件

3、的清洗、拆卸及增设，膜通量普遍较大。但一般条件下，为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高膜面错流流速，致使水流循环量增大、动力费用高，并且泵高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体出现失活现象【11。一体式膜．生物反应器将膜组件直接浸没于生物反应器内的话性污泥混合液中。原水进入生物反应器后，大部分污染物被混合液中的活性污泥分解，然后在抽吸泵或水头压差作用下由膜过滤出水。曝气系统设景在膜组件下方，一方面为微生物分解污染物提供必需的氧气，另一方面促使混合液在膜表面形成循环流速，通过由此产生的剪切力和气泡的冲刷阻碍污染物在膜表面

4、发生沉积。一体式膜．生物反应器由于省去了混合液循环系统，并且靠抽吸或水头压差出水，能耗膜．生物反应器在线超声清洗的特性研究相对较低，空间布置也比分置式膜一生物反应器更为紧凑。1．1．3膜一生物反应器的特点与其它污水处理工艺相比，膜．生物反应器具有以下特点：1．出水水质优良稳定由于膜的高效分离作用，使得膜。生物反应器的处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零脚，细菌和病毒被大幅去除¨1。同时，由于膜的高效分离作用，增强了系统对有机物及含氮化合物等污染物的去除效率：(1)彻底的泥水分离使膜．生物反应器内能够维持很高的生物量，污泥浓度可以维持在lO～209

5、／L，在不排泥的情况下甚至可以高达509，L圆，在低F／M条件下，生化反应速率加快；(2)膜．生物反应器SRT的延长，使得污泥中增殖缓慢的特殊菌群(如硝化菌等)获得稳定的生长环境，有利于提高硝化效率q扣”；(3)包括颗粒物、胶体以及大分子物质在内的污染物均被截留在系统之内，增加了被微生物持续降解的机会∽】。综合各文献报道，膜．生物反应器对COD的去除率一般在90～99％，NH3-N的去除率在80～100％E”1。2．容积负荷高，占地面积小，整个系统流程紧凑膜．生物反应器的容积负荷一般为1．2～3．2kg-COD／(m3．d)，甚至高达20kg．CO

6、D／(m3．m【1ll，因此自身所需占地面积相比传统工艺大大减小。从整个处理系统来看，膜．生物反应器工艺无需初沉池和二沉池，一般仅包括调节池、膜．生物反应池和清水池三个构筑物，流程简单，结构紧凑，整个系统占地面积小，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式或地下式。3．剩余污泥产量少当F／M(营养物和微生物比率)比率保持在某一低值时，活性污泥就会处于一个因生殖而增长和因内源呼吸而消耗的动态平衡之中，达到这个理论平衡时，活性污泥增长为零，即不会有剩余污泥产生。膜-生物反应器的污泥负荷一般为0．03～O．55kg-COD／(kg-MLS

7、S·d)，低于传统活性污泥法(O．4～O．8kg-COD／(kg—MLSS·d1)。由于在低污泥负荷下运行，膜一膜．生物反应器在线超声清洗的特性研究生物反应器的产泥量低于常规污水生物处理工艺。4．运行管理方便膜一生物反应器实现了HRT与SRT的完全分离，因此对生物反应器内的运行状况更容易进行合理控制，简易的流程也便于实现自动控制，从而使运行管理变得简单易行。但是，膜．生物反应器也存在着以下不足：膜材料价格较高，使膜．生物反应器的基建投资高于相同规模的传统污水处理工艺【“1：容易出现膜污染，膜的清洗(尤其是离线的化学清洗)给操作管理带来不便，同时也增

8、加了运行成本；为克服膜污染，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，造成运行能耗较高。1．2膜一生物反应器