膜生物反應(yīng)器在廢水處理中的應(yīng)用.ppt

膜生物反應(yīng)器在廢水處理中的應(yīng)用 目錄 contents mbr工藝簡(jiǎn)介 1 mbr在廢水處理中的應(yīng)用 2 展望及發(fā)展方向 3 膜生物反應(yīng)器 membrane biologyreactor 簡(jiǎn)稱(chēng)mbr 是將膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)器結(jié)合而成的一種新的污水處理工藝 它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物截留住 省掉二沉池 膜 生物反應(yīng)器工藝通過(guò)膜的分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能 使活性污泥濃度大大提高 其水力停留時(shí)間 hrt 和污泥停留時(shí)間 srt 可以分別控制 1 1mbr含義及其工作原理 1 mbr工藝簡(jiǎn)介 1 1mbr含義及其工作原理 1 mbr工藝簡(jiǎn)介 在傳統(tǒng)的污水生物處理技術(shù)中 泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的 其分離效率依賴(lài)于活性污泥的沉降性能 沉降性越好 泥水分離效率越高 而污泥的沉降性取決于曝氣池的運(yùn)行狀況 改善污泥沉降性必須嚴(yán)格控制曝氣池的操作條件 這限制了該方法的適用范圍 由于二沉池固液分離的要求 曝氣池的污泥不能維持較高濃度 一般在1 5 3 5g l左右 從而限制了生化反應(yīng)速率 水力停留時(shí)間 hrt 與污泥齡 srt 相互依賴(lài) 提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)荷往往形成矛盾 系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥 其處置費(fèi)用占污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的25 40 傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象 出水中含有懸浮固體 出水水質(zhì)惡化 1 1mbr含義及其工作原理 1 mbr工藝簡(jiǎn)介 mbr工藝通過(guò)將分離工程中的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)廢水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合 不僅省去了二沉池的建設(shè) 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(yōu)勢(shì)菌群 的出現(xiàn) 提高了生化反應(yīng)速率 同時(shí) 通過(guò)降低f m比減少剩余污泥產(chǎn)生量 甚至為零 從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問(wèn)題 1 1mbr含義及其工作原理 1 mbr工藝簡(jiǎn)介 1 2mbr工藝分類(lèi) 1 mbr工藝簡(jiǎn)介 分置式膜生物反應(yīng)器 膜組件和生物反應(yīng)器分開(kāi)設(shè)置 生物反應(yīng)器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過(guò)濾端 在壓力作用下混合液中的液體透過(guò)膜 成為系統(tǒng)處理水 1 mbr工藝簡(jiǎn)介 一體式膜生物反應(yīng)器 膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)部 進(jìn)水進(jìn)入膜 生物反應(yīng)器 其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除 再在負(fù)壓作用下由膜過(guò)濾出水 1 mbr工藝簡(jiǎn)介 復(fù)合式膜生物反應(yīng)器 形式上也屬于一體式膜 生物反應(yīng)器 所不同的是在生物反應(yīng)器內(nèi)加裝填料 從而形成復(fù)合式膜 生物反應(yīng)器 改變了反應(yīng)器的某些性狀 1 mbr工藝簡(jiǎn)介 出水水質(zhì)好易于自動(dòng)控制管理污泥產(chǎn)率低 mbr進(jìn)水與出水對(duì)比 1 mbr工藝簡(jiǎn)介 1 3mbr工藝特點(diǎn) 設(shè)備緊湊 占地少抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng) mbr污水處理系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1 mbr工藝簡(jiǎn)介 膜污染成本高 運(yùn)行費(fèi)用高 使用壽命短 mbr系統(tǒng)運(yùn)行時(shí) 1 mbr工藝簡(jiǎn)介 飲用水處理 工業(yè)廢水處理 城市污水處理及中水回用 2 mbr在廢水處理中的應(yīng)用 壓差推動(dòng)膜生物反應(yīng)器 氣體傳遞膜生物反應(yīng)器 離子交換膜生物反應(yīng)器 飲用水處理 2 mbr在廢水處理中的應(yīng)用 壓差推動(dòng)系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì) 1 使反應(yīng)器中的生物體濃度達(dá)到很高 這樣就可以縮小設(shè)備的體積2 薄膜分離導(dǎo)致反應(yīng)器中的生物停留時(shí)間與水壓保持時(shí)間無(wú)關(guān) 這樣可使生長(zhǎng)緩慢的微生物能夠在反應(yīng)器中存活缺陷 1 膜表面的一層沉淀物和局部或全部的微孔堵塞 膜分離效果會(huì)受到影響2 水中微生物污染物可以避免 但離子和小分子化合物 如代謝副產(chǎn)物 一般達(dá)不到嚴(yán)格的飲用水標(biāo)準(zhǔn) 2 mbr在廢水處理中的應(yīng)用 2 1 1壓差推動(dòng)膜生物反應(yīng)器 處理地下水中的硝酸鹽和次氯酸鹽當(dāng)?shù)叵滤鬟^(guò)膜時(shí) 把氫氣通入到中空纖維膜中 氫氣通入后溶于水中 并作為氫氣自養(yǎng)型微生物的電子供體 來(lái)還原微污染物陰離子局限性 1 生物膜的形成也會(huì)阻礙氣體傳輸2 地下水的自然傳送能力差3 礦物質(zhì)在膜表面的沉淀 也會(huì)降低氣體傳輸率4 處理后水的質(zhì)量 仍未達(dá)到可接受的水平 氫氣傳遞膜處理系統(tǒng) 2 1mbr在飲用水處理中的應(yīng)用 2 1 2氣體傳遞膜生物反應(yīng)器 離子運(yùn)輸機(jī)制 該方法用于除去并生物轉(zhuǎn)化飲用水中硝酸鹽 亞硝酸鹽及高氯酸鹽 在與生物反應(yīng)器接觸的膜表面上 形成一層由微生物構(gòu)成的生物膜 可確保在膜表面附近的碳源濃度相當(dāng)?shù)?且能避免化合物滲透到水流中 該方法的主要難題是離子選擇性膜非常昂貴 比用壓差推動(dòng)反應(yīng)器上的膜貴的多 2 1mbr在飲用水處理中的應(yīng)用 2 1 3離子交換膜生物反應(yīng)器 工業(yè)廢水特點(diǎn) 工業(yè)廢水中有機(jī)物濃度很高 有的還含有毒性物質(zhì) 此外許多工業(yè)廢水中含有烴類(lèi)化合物和表面活性劑等污染物質(zhì) 膜分離技術(shù)和厭氧工藝的結(jié)合使得較高的微生物的濃度 較長(zhǎng)的泥齡 較短的水力停留時(shí)間這些問(wèn)題得到解決 膜組件能夠?qū)⑺械纳锕腆w截留在生物反應(yīng)器中 同時(shí)也能將大分子污染物截留在反應(yīng)器中 這樣可使廢水在高污泥濃度和很長(zhǎng)的污泥停留時(shí)間下最終被生物降解 2 2mbr在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用 局限性 在實(shí)際運(yùn)行中還有諸如污泥活性 膜通量 膜污染等因素影響廢水處理效果 在實(shí)際運(yùn)行中工藝參數(shù)和運(yùn)行成本也是膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用中值得考慮的因素 因此 目前 mbr的研究主要集中在如何降低膜的污染 提高膜的通量 探求合適的工藝參數(shù) 降低處理工藝的運(yùn)行成本等方面 2 2mbr在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用 無(wú)錫市城北污水處理廠四期工程工藝流程 目前全國(guó)已形成基本配套的幾千人的研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)隊(duì)伍 已有膜工業(yè)企業(yè)數(shù)百家 從研究規(guī)模來(lái)看 大部分工作主要集中在實(shí)驗(yàn)室小試或中試階段雖然有一些研究成果已從實(shí)驗(yàn)室走向工程應(yīng)用 但應(yīng)用規(guī)模比較小 日處理幾十噸居多 日處理量上百?lài)嵰?guī)模的較少 而且在規(guī)模型工程應(yīng)用中 尚未完全解決膜污染的控制問(wèn)題 致使其在城市污水處理過(guò)程中出現(xiàn)一些有待改進(jìn)的問(wèn)題 同時(shí)在能耗和膜處理能力方面也還存在改進(jìn)的空間 2 3mbr在城市污水處理及中水回用中的應(yīng)用 由于受使用目的和城市建筑限制 一般要求回用水必須要有良好的水質(zhì) 不能產(chǎn)生衛(wèi)生 安全上的問(wèn)題 不能有視覺(jué)上或嗅覺(jué)上的不快感 同時(shí)要求處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單 占地少 穩(wěn)定性高 且易于管理 mbr工藝正是具備了這些特點(diǎn) 而在中水回用中有著很大的優(yōu)勢(shì) 工程應(yīng)用正日益增多 規(guī)模不斷擴(kuò)大 回用水源也超出了傳統(tǒng)的中水水源 已涉及