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      MBR工藝簡介(一)

      來源:人氣:發表時間:2015/9/28 10:42:23

      我國目前水資源現狀

      我國是一個嚴重缺水的國家,人均水資源量僅為世界人均擁有量的1/4,其中華北地區人均水資源量小于400m3,已屬于嚴重缺水地區。我國是世界上嚴重缺水的十二個國家之一,其中工業污水的再生回用率僅為6%,遠遠低于發達國家的水平,市政污水的回用率更低。我國萬元GDP用水量是世界平均水平的5倍,是美國的8倍,德國的11倍。水資源的管理已經成為制約我國經濟和社會協調發展的關鍵問題之一,如果水資源管理得不到加強、污水得不到很好的處理,甚至污染到地下水,那么水資源將很快被消耗殆盡。現在已經到了“有河皆枯,有水皆污”的地步,研發適合不同行業廢水特點、成本低廉、運行管理簡便的高效廢水處理技術刻不容緩。

      第一章.MBR工藝簡介

      1.1 MBR含義及其工作原理

      MBR為膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor)的簡稱,是現代膜分離技術與傳統生物處理技術有機結合而產生的一種全新的高效污水處理工藝,是將無機或有機中空纖維膜直接置于生物池內,利用超濾或微濾來分離生物反應器內的生物量,通過維持高的生物量濃度(MLSS>10g/L)和截留大分子溶質,是進水中有機物質實現完全降解。

      MBR 工藝通過將分離工程中的膜分離技術與傳統廢水生物處理技術有機結合,不僅省去了二沉池的建設,而且大大提高了固液分離效率,并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌 ( 特別是優勢菌群 ) 的出現,提高了生化反應速率。同時,通過降低 F/M 比減少剩余污泥產生量(甚至為零),從而基本解決了傳統活性污泥法存在的許多突出問題。

      1.2  MBR工藝分類

      分置式:膜組件和生物反應器分開設置。

      一體式:膜組件置于生物反應器內部。

      復合式:形式上也屬于一體式膜 - 生物反應器,所不同的是在生物反應器內加裝填料,從而形成復合式膜 - 生物反應器。

      1.3 MBR工藝優越性

      1、高效的固液分離,出水水質優質穩定。

      2、剩余污泥產量少。

      3、占地面積小,無需二沉池,工藝設備集中。

      4、可去除氨氮及難降解有機物。

      5、克服了傳統活性污泥法易發生污泥膨脹的弊端。

      6、操作管理方便,易于實現自動控制。

      1.4  MBR工藝的不足

      1、投資大:膜組件的造價高,導致工程的投資比常規處理方法增加約30%-50%。

      2、能耗高:泥水分離的膜驅動壓力;高強度曝氣;為減輕膜污染需增大流速。

      3、膜污染清洗。

      4、膜的壽命及更換,導致運行成本高。膜組件一般使用壽命在5年左右,到期需更換。

      第二章.MBR工藝用膜、膜組件

      2.1 MBR用膜介紹

      MBR 工藝中用膜一般為微濾膜( MF )和超濾膜( UF ),大都采用 0.1 ~ 0.4 μ m 膜孔徑。

      微濾常用的聚合物材料有:聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等。

      超濾常用聚合物材料有:聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚酰胺、聚丙烯腈( PAN )、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞酰胺、聚醚酰胺等。

      PVDF(聚偏氟乙烯)材質中空纖維膜,PVDF是一種氟化聚合物,具有300萬~400萬的分子量,有很強的物理強度和化學穩定性

      2.2 MBR膜組件

      板框式膜器

      優點:優點是:制造組裝簡單,操作方便,易于維護、清洗、更換。

      缺點:密封較復雜,壓力損失大,裝填密度小。

      板框式是MBR 工藝最早應用的一種膜組件形式,外形類似于普通的板框式壓濾機。

      中空纖維膜器

      優點:裝填密度高,一般可達16000-30000 m2/m3 ;造價相對較低;壽命較長;可以采用物化性能穩定,透水率低的尼龍中空纖維膜;膜耐壓性能好 ,不需要支撐材料。

      缺點:對堵塞敏感,污染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響,壓力降較大;再生清洗困難;原料的前處理成本高。

      管狀膜器

      優點:料液可以控制湍流流動,不易堵塞,易清洗,壓力損失小。

      缺點:裝填密度小 ,一般低于300m2/m3 。

      螺旋卷式膜器

      優點:膜的裝填密度高;膜支撐結構簡單;濃差極化小;容易調整膜面流態。

      缺點:中心管處易泄漏;膜與支撐材料的粘結處膜易破裂而泄漏;膜的安裝和更換困難。

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