膜生物反应器（MBR）技术及其工程应用探讨.pdf

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1、综述专论SCIENCE&TECHNOLOGY化IN工C科H技E，M20IC14A，L22I(N4D)U：8S1T~R8Y4膜生物反应器(MBR)技术及其工程应用探讨蒲文晶，刘云杰。，钟大辉，程家运。(1．中国石油吉林石化公司研究院，吉林吉林132021；2．中国石油吉林石化公司炼油厂，吉林吉林132021；3．中国石油吉林石化公司，吉林吉林132021)摘要：膜生物反应器(MBR)废水处理技术开发始于2O世纪90年代，近年来MBR技术的应用在世界上维持着每年高于1O的增长率。随着对水资源利用水平要求的不断提高，我国已经成为世界上MBR工程应用增长

2、最快的国家。特别是2005年以来，处理能力5000m3／d以上的新建大中型MBR项目均保持大于100的年增长率。作者介绍了膜生物反应器(MBR)污水处理技术工程应用的主要类型及特点，总结了膜污染的机理、主要影响因素及当前工程上对膜污染的主要控制手段，给出了当前几种典型的生活污水及工业废水MBR工艺的工程应用的技术经济情况，显示出MBR工艺的应用前景。关键词：膜生物反应器(MBR)；废水处理；工程应用中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1008—05ll(2014)04—0081—04膜生物反应器(MBR)废水处理技术开发始于器小巧、结构紧

3、凑，因此可灵活地应用于对现有污2o世纪90年代，世界第一套大型MBR安装于美水处理场的改造和升级；系统剩余污泥产量较少，国俄亥俄州Mansfield的通用电机厂E。近年来如果采用内置式更不需要污泥回流；能够实现更MBR技术的应用在世界上维持着每年高于1O的好的处理性能，产水质量更高。但是MBR技术增长率，主要原因是MBR工艺对污染物的处理能同时也存在设施设备费用偏高、膜污染及膜的使力及处理效果是污水处理及回用的理想处理方用寿命较短等问题。目前一些已实施的MBR工式_2]。目前，世界上设计运行能力最大的MBR废程，膜的寿命已从3a增加到了8aE。水

4、处理工程是位于美国华盛顿州金县的布赖特沃MBR污水处理系统目前主要按2种方法进特污水处理工程[3]，主体工程2011年9月开始运行类型划分。营，设计处理量13．6万m3／d，预计到2040年处理按膜组件的形状划分为3种类型：一种是以量将要达到20．4万m3／d。中空纤维柱状膜组件为核心的类型，它具有膜面随着对水资源利用水平要求的不断提高，我积大，占地面积小等特点；一种是以中空纤维帘状国已经成为世界上MBR工程应用增长最快的国膜组件为核心的类型，它具有膜面积大，易于安家_4]。特别是自2005年以来，处理能力5000装，清洗方便等特点；另一种是以浸

5、没平板型帘式m。／d以上的新建大中型MBR项目均保持大于膜组件为核心的类型，它具有膜通量大，易于组100的年增长率。装，清洗方便等特点。1MBR污水处理系统的类型和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。MBR污水处理系统由生物降解与膜过滤两传统的外置式膜生物反应器系统，率先在北部分组成。与常规的活性污泥工艺相比有诸多优美推出，将膜分离装置与生物反应器分开安装，膜势。膜过滤系统有着强大的固液分离能力，即使分离装置位于生物反应器外部。外置式膜生物反出现污泥膨胀的情况，也不会影响出水水质；反应应器运行效率高、衰减慢，可连续出

6、水，具有运行作者简介：蒲文晶(1967一)，女，吉林市人，中国石油吉林可靠，膜易于清洗、膜通量大等特点。但为减轻膜石化公司研究院高级工程师，主要从事环境污染治理技污染，要求循环泵提供较高的膜面错流速度(2-5术的研究开发工作。收稿日期：2014—05—18m／s)，因而循环量大、，能耗高，动力费用较高，而·82·第22卷且泵高速旋转的剪切力会使某些微生物菌体失2膜的污染及控制活。外置式膜生物反应器系统膜组件一般在TMP大于210kPa下操作。2．1膜污染机理及影响因素内置式生物反应器系统是将膜组件直接浸没膜污染的问题已成为限制MBR快速发展的在生

7、物反应容器中，它可以在较低的跨膜压差下重要因素。在线运行和操作，通常为(28～56)kPa的TMP，膜污染是指在膜过滤过程中，水中的溶质分低于0．6m／s的有效错流速度，通过真空抽吸泵子、胶体粒子或颗粒物由于与膜存在物理化学相的抽吸实现污泥与废水的分离，因此该运行方式互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内部具有能耗相对较低，占地紧凑等特点，但膜通量较的吸附或沉积，致使膜孔道变小或堵塞，膜表面形成凝胶层或滤饼层，造成膜通量降低和／或跨膜压低，膜比较容易受污染，清洗更换频繁、操作繁琐。差TMP升高的现象。内置式和外置式MBR的工程应用特性对比MBR

8、系统的膜污染一般表现为：主要是由小见表1Es]。分子物质造成的膜孔堵塞，大分子物质由于浓差表1内置式与外置式MBR的工程应用特性对比极化