膜生物反应器处理船舶污水

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1、膜生物反应器处理船舶污水MembraneBioreactorTreatingShipSewage上海船舶设备研究所环境工程事业部杨元晖摘要膜生物反应器污水处理工艺是近年发展起来的新型处理工艺。文章结合膜生物反应器在“太阳公主”号船上的应用，介绍了该工艺的特点。关键词膜生物反应器船舶污水AbstractMembranebioreactor（MBR）isanewsewagetreatmenttechnologydevelopedrecently.ThispaperintroducesthecharacteristicsofMBR,throughdiscussionofi

2、tsapplicationonSUNPRINCESS.Keywordsmembranebioreactor,shipsewage1前言2膜生物反应器简介以活性污泥/生物接触氧化—重力沉淀为代表2.1膜生物反应器的历史和现状的好氧生物处理工艺长期以来在船舶生活污水处理膜生物反应器最早出现于六十年代的美国，由装置中得到了广泛的应用。但以下几个问题难以根于当时的膜技术落后，膜的通水量小、寿命短，严[1]本解决：重制约了膜的实际使用。七十年代日本大力开发[2]1）由于采用重力沉淀，加之船舶长期处于摇膜技术，使其逐渐走向实际应用。八十年代中后摆、倾斜状态，固液分离效果不佳，处

3、理排放水固期，膜技术开始应用在陆用的污水处理装置和工程体悬浮颗粒（suspendedsolid，SS）浓度容易超标；上，九十年代开始逐步推广。2）由于固液分离困难，导致曝气柜内的活性直至现在，船舶使用膜生物反应器还处于探索污泥（mixedliquorvolatilesuspendedsolid，MLVSS）阶段。2000年，英国Hamworthy公司生产出第一难以维持在较高的浓度，致使处理装置的容积负荷台船舶用膜生物反应器处理装置，并于2000~2001降低，装置体积变大；年进行了膜反应器全世界首次实船试验。我国至今3）装置出水水质不稳定；还未见有膜反应器用于船舶的

4、报道。4）装置传氧效率低，能耗大；2.2膜生物反应器5）易发生污泥膨胀或沉淀柜沉淀污泥反硝2.2.1膜生物反应器污水处理工艺化，操作管理复杂。常见的膜生物反应器污水处理工艺流程如图近年来，世界各国对海洋保护特别是对领海和1。图中灰水和黑水的定义与MAPOL73/78附则[3]内河的保护意识不断加强，在MARPOL73/78附则IV相同。IV的基础上，各种地方性水体排放标准不断出台如图1所示，船舶污水经过预处理柜进入好氧/（如美国联邦规范第40款133部分提出的Alaskan厌氧处理柜，经泵增压后进入膜生物反应器，在压地区排放规范），要求对船舶产生的生活污水进行更力作

5、用下经降解的污水通过膜形成系统处理后出加有效的处理。水，大分子、固体物质以及活性污泥被截留，随浓在上述背景下，迫切需要一种新型的船舶污水缩液回流到好氧/厌氧处理柜。系统运行一段时间以处理工艺，而膜生物反应器（MBR）则是一种相当后，膜组件内的活性污泥浓度增高，定期外排污泥，有前景的处理工艺。保持系统稳定运行。—10—机电设备2002年第3期应的膜孔径测定方法尚无统一的标准，加之不同的测定方法（与界面相关的泡压法、压泵法、气相吸附法；与流体力学相关的滤速法、气相渗透法；与浓缩液回流船舶产生的灰水、黑水筛分截留效益相关的胶体法、截留分子曲线测定法好氧膜生物反应器达标水排

6、放等）测出的膜孔径相差较大，因此上述三类膜的分预处理柜厌氧处理柜类至今还很模糊。目前国内将反渗透膜的截留分子量定义在200以下，超滤膜定义在1,000~300,000，而把微滤膜的截留分子量定义在200~1,000。现在，污水处理工艺中常用的是微滤膜和超滤膜。由于反渗透膜需要很高的过滤压力，动力消耗污泥定期外排很高，一般仅用于出水需要脱盐的情况。2.2.2.2按膜组件形式分类渣定期外排/压实后焚烧现在常见的膜组件形式有平板式、管式、中空纤维式、螺旋式和毛细管式五种。通常情况下，一罗茨鼓风机/气泵体化膜生物反应器常采用中空纤维式和平板式；分图1膜生物反应器工艺流程置

7、式膜生物反应器常采用平板式或管式。2.2.2.3按膜材质分类根据船舶的实际情况和进水水质的不同，工艺膜生物反应器的膜材质可分为有机膜和无机可有如下不同：膜。无机膜的代表为陶瓷膜，由于无机物质的化学1）当进水中含有较少的不可降解物质，如：毛性质稳定，因而能在相当恶劣的条件下使用，抗感发、油脂、塑料或金属等物质时，可省略预处理柜，染能力强，寿命长。但无机膜的制造成本相当高，上述物质同污水一起进入膜组件。在污泥定期外排从而在一定程度上限制了它的使用。现在广泛用于期间，将上述物质一并排出处理装置；当进水中的污水处理的都是有机膜（如聚砜膜、聚丙烯月青膜不可降解物质较多时，