膜生物反应器(mbr)处理生活污水的工程设计

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1、个lq给摊，K技术t1．}报嘲旧防j【啦分网、第l’，匕聪学术年会论文褰膜生物反应器(MBR)处理生活污水的工程设计侯瑞琴张统(总装备部工程设计研究总院)摘要：本文介绍了膜生物反应器在污水处理中的应用，比较了膜生物反应器与常规活性污泥法的优缺点，结合工程项目的设计思路、设计参数，探讨了MBR工艺的空间布局，提出了MBR工艺应用中要关注和有待解决的问题。关键词：膜生物反应器，污水处理，中水回用，膜清洗一、膜生物反应器概念膜生物反应器是将膜分离技术与生物处理工艺相结合而开发的新型系统。它是由膜组件及生物反应器两部分组成。膜生物反应器按结构可分为三类：膜分离生物反应

2、器(Membraneseparationbioreactor。MSBR)、膜曝气生物反应器(Membraneaerationbioreactor，MABR)、萃取膜生物反应器(Extractivemembranebioreactor，EMBR)。其中，膜分离生物反应器足应用最广泛的一种类型，在水处理中被称为MBR工艺。MBR废水处理丁艺采用的膜通常是微滤膜或超滤膜，利用膜的高效截留能力提高反应器内的污泥浓度，降低污泥负荷，减少剩余污泥产量，取消了传统活性污泥法中的二次沉淀池。姻R技术被水处理专家誉为“污水资源化的一项革命性技术”，是最宵发展前景的新技术之一[I

3、-2】。二、膜生物反应器在污水处理中的应用由于MBR工艺具有出水稳定、水质好、占地面积小、便于实现设备化等优点．因此，常被用于城市污水处理及中水回用、粪便污水处理、垃圾填埋场／堆肥滤沥液处理及工业废水的处理等。粪便污水中有机物含最很高，传统的生化处理方法要求有很高污泥浓度，固液分离不稳定．影响了处理效果。MBR的出现很好地解决了这一问题，并且使粪便污水不经稀释而直接处理成为可能。士地填埋场／堆肥沥滤液含有高浓度的污染物，其水质和水量随气候条件与操作运行条件的变化而变化。MBR技术在1994年前就已经用丁：多家堆肥滤沥液污水的处理。通过MBR与R0技术的结合，不

4、仪能去除SS、有机物和氮，而且能有效去除盐类与重金属。MBR在工业废水处理巾的心用也得到了J“泛关注，如处理食品T业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料废水、石油化工废水．均获得了良好的处理效果。2．1膜生物反应器的形式用于废水处理的膜生物反应器足由传统的生物过程(活性污泥法)+膜过滤组成的系统，常用的有两种形式：外置式(见图1)和内置式(见图2)：外置式：膜组件置于生物反应器的外面。将废水一活性污泥恳浊液引出，在曝气池外部进行膜分离过程。其特点足：渗透通最大、跨膜压力差大。内置式：即膜组件淹没、浸没在生物反应池中，废水在泵的抽吸下流动，过滤过程

5、在曝气池中进行。其特点足：渗透通最小，跨膜压力差低．操作条件温和，小需循环象，经济性好。循环再妮翮发水发，图1外置式膜组件工艺图图2内置式膜组件工艺图16个Ⅲ给排水披术t}．f撒网Ⅲ

6、；J[『I：qk分l叫、籀ff．七JII；学术锥会论殳艇外置式反应器膜组件常用的有：管状膜、平板膜。膜组件的材质为陶瓷、钴石、氧化铝、聚醚砜等，这种膜组件具有机械强度好、能耐高压力差、高剪切应力的特点。内置式反应器膜组件常用的材料有：聚乙烯、聚丙烯、聚砜材质的中空纤维膜和平板一框架膜．其特点是可以提供良好的过滤通道．在内置式工艺中通过泵抽吸，得到过滤液。为减少膜面污染，延艮运行周

7、期。一般泵的抽吸采取间断运行模式。内置式MBR在运行时利用曝气引起的气液向上的剪切力来实现膜面的错流效果，也有采用在一体式膜组件附近进行叶轮搅拌和膜组件自身的旋转(如转僦式膜组件)来实现膜【f【i错流效应。与外置式相比．内置式最大特点是运行能耗低，但足在运行稳定性、操作管理方碰和清洗更换上不及外置式【3】。2．2膜生物反应器与常规活性污泥法比较MBR工艺与常规活性污泥法相比．具有以下优缺点：(I)用膜组件替代传统的二次沉淀池，结构更紧凑，便于设备化，同时减少了占地面积；(2)反应器内微生物浓度高．种类多样，生物降解过程更完全．系统抗冲击负荷能力强；(3)污泥的

8、停留时间(SRT)长．剩余污泥最少⋯。(4)用膜进行固液分离效率高．处理水水质稳定，COD、SS等指标可达到中水回用指标，利于污水资源化：(5)MBR工艺的缺点是膜组件造价高．使用寿命有限。膜污染控制有待加强。三、膜生物反应器处理生活污水的工程设计3．1工艺流程及设计参数近年来，我院采用内置式膜生物分离反应器工艺先后设计建成了多个小型生活污水处理及中水回用工程。处理水量为200re：'／d--500m：'／d．其中采用膜生物反应器t艺处理某军事小区的生活污水最为500m．3／d，其工艺流程为：?霉一。1l触骶叶厂一!葫'懒I．一一-}¨●*ni摹引一嶝fI一；

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