沉浸式膜分離裝置

1、久保田 沉浸式膜分離裝置一、液中膜產(chǎn)品簡(jiǎn)介二、膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)簡(jiǎn)介三、膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝流程四、膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝原理五、膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)特點(diǎn)六、膜組件電子樣本四、膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝原理： MBR系統(tǒng)是結(jié)合生物學(xué)的處理工程和膜分離工程的處理方法。生物學(xué)的處理，利用輸入水內(nèi)存在的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)源的微生物，把水中存在的膠質(zhì)性及溶存性有機(jī)物轉(zhuǎn)換成多種氣體和細(xì)胞組織的工程，MBR系統(tǒng)與傳統(tǒng)的生物學(xué)的處理方法（活性污泥法、長(zhǎng)期曝氣法、接觸氧化法等）的最大差異點(diǎn)是高效分離方式。傳統(tǒng)的生物學(xué)的處理，利用微生物流量和水的比重差的重力沉降的高效分離方式，操作復(fù)雜對(duì)發(fā)生各

2、負(fù)荷的對(duì)策能力低而惡化污泥的沉降性。因此處理水質(zhì)的變動(dòng)大，但是MBR系統(tǒng)使這些問(wèn)題點(diǎn)得以解決，保證污水處理的穩(wěn)定性的高效率。使水力停留時(shí)間（HRT）和污泥停留時(shí)間（STR）完全分離。其高效的固液分離能力使出水水質(zhì)良好，懸浮物和濁度接近于零，并可截留大腸菌等生物性污染物，處理后出水可直接回用，尤其適用于中水處理。五、膜生物反應(yīng)器（MBR技術(shù)特點(diǎn)：        由于膜的分離作用，不必設(shè)立沉淀、過(guò)濾等其他固液分離設(shè)備。高效的固液分離將廢水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、生物單元的微生物菌群與已凈化的水分開(kāi)，不須經(jīng)三級(jí)處理即直接可回用。 

3、   可使生物處理單元微生物量維持在高濃度，使容積負(fù)荷大大提高，同時(shí)膜分離的高效性，使處理單元水力停留時(shí)間大大縮短，生物反應(yīng)器的占地面積減少。系統(tǒng)占地僅為傳統(tǒng)方法的三分之一。    膜生物反應(yīng)器可以濾除細(xì)菌、病毒等有害生物，可顯著節(jié)省加藥消毒所帶來(lái)的長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用并擴(kuò)大廢水回用范圍。    膜的高效截留作用，使微生物完全截留在反映器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間（HRT）和污泥齡（SRT）的完全分離，運(yùn)行控制靈活穩(wěn)定。    防止各種微生物菌群的流失，有利于生長(zhǎng)速度緩慢的細(xì)菌（硝化細(xì)菌等）的

4、生長(zhǎng)，使一些大分子難降解有機(jī)物停留時(shí)間長(zhǎng)，有利于它們的分解，從而使系統(tǒng)中各種代謝過(guò)程順利進(jìn)行。    膜生物反應(yīng)器內(nèi)生物污泥在運(yùn)行中可以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，幾乎無(wú)剩余污泥排放，污泥處理費(fèi)用低。    膜分離法可高濃度運(yùn)轉(zhuǎn)，減少占地，不需要沉淀槽，不需要石英沙過(guò)濾罐，不需要活性碳吸附罐，曝氣槽小    不需要污泥濃縮槽，曝氣槽的臭氣小，排出的污泥濃度高，剩余污泥少，排泥周期長(zhǎng)，排出污泥濃度比較高。    操作管理簡(jiǎn)單，操作技術(shù)簡(jiǎn)單，檢查次數(shù)少    活性

5、污泥濃度高，泡沫少    水質(zhì)較好，無(wú)污泥泄漏，設(shè)備開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)后可得到良好的水質(zhì)，可除去磷、氮等有機(jī)成分（生物接觸氧化法處理達(dá)不到），能夠達(dá)到消防、灌溉、沖廁、綠化等用水標(biāo)準(zhǔn)等。    對(duì)進(jìn)水負(fù)荷變化適應(yīng)能力強(qiáng)，長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)進(jìn)水，再開(kāi)后同樣可以保證水質(zhì)。膜生物反應(yīng)器（MBR ）基礎(chǔ)知識(shí)技術(shù)是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型水處理技術(shù)，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）

6、可以分別控制。  膜生物反應(yīng)器的優(yōu)越性1) 對(duì)污染物的去除率高，抗污泥膨脹能力強(qiáng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，出水中沒(méi)有懸浮物；2 ) 膜生物反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器污泥齡STR和水力停留時(shí)間HRT的分別控制，因而其設(shè)計(jì)和操作大大簡(jiǎn)化；3 ) 膜的機(jī)械截留作用避免了微生物的流失，生物反應(yīng)器內(nèi)可保持高的污泥濃度，從而能提高體積負(fù)荷，降低污泥負(fù)荷，具有極強(qiáng)的抗沖擊能力；4 ) 由于SRT很長(zhǎng)，生物反應(yīng)器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低，污泥處理費(fèi)用低；5 ) 由于膜的截流

7、作用使SRT延長(zhǎng)，營(yíng)造了有利于增殖緩慢的微生物。如硝化細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境，可以提高系統(tǒng)的硝化能力，同時(shí)有利于提高難降解大分子有機(jī)物的處理效率和促使其徹底的分解；6 ) MBR曝氣池的活性污泥不不會(huì)隨出水流失，在運(yùn)行過(guò)程中，活性污泥會(huì)因進(jìn)入有機(jī)物濃度的變化而變化，并達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡，這使系統(tǒng)出水穩(wěn)定并有耐沖擊負(fù)荷的特點(diǎn)；7 ) 較大的水力循環(huán)導(dǎo)致了污水的均勻混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面積。MBR系統(tǒng)中活性污泥的高度分散是提高水處理的效果的又一個(gè)原因。這是普通生化法水處理技術(shù)形成較大的菌膠團(tuán)所難以相比的；8 ) 

8、;膜生物反應(yīng)器易于一體化，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作管理方便；9）MBR工藝省略了二沉池，減少占地面積。MBR的基本分類內(nèi)容分類膜組件管式、板框式、中空纖維式膜材料有機(jī)膜、無(wú)機(jī)膜壓力驅(qū)動(dòng)形式外壓式、抽吸式生物反應(yīng)器好氧、厭氧膜組件與生物反應(yīng)器的組合方式分置式、一體式（浸沒(méi)式）曝氣生物反應(yīng)器、萃取膜生物反應(yīng)器、膜分離生物反應(yīng)器    分置式MBR是指膜組件與生物反應(yīng)器分開(kāi)設(shè)置，在分置式MBR中，生物反應(yīng)器的混合液由泵增壓后進(jìn)入膜組件，在壓力作用下膜過(guò)濾液成為系統(tǒng)處理出水，活性污泥、大分子物質(zhì)等則被膜截留，并回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。分置式MBR采用的膜組件形式一般為

9、平板式和管式。    分置式MBR通過(guò)料液循環(huán)錯(cuò)流運(yùn)行，其特點(diǎn)是：運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作管理容易，易于膜的清洗、更換及增設(shè)。但為了減少污染物在膜面的沉積，由循環(huán)泵提供的料液流速很高，為此動(dòng)力消耗較高。       一體式MBR是指膜組件安置在生物反應(yīng)器內(nèi)部。根據(jù)生物處理工藝的要求，可分為兩種組成形式：第一種有兩個(gè)生物反應(yīng)器，其中一個(gè)為硝化池，另一個(gè)為反硝化池。膜組件浸沒(méi)于硝化反應(yīng)器中，兩池之間通過(guò)泵來(lái)更新要過(guò)濾的混合液。    一體式MBR利用曝氣時(shí)

10、氣液向上的剪切力來(lái)實(shí)現(xiàn)膜面的錯(cuò)流效果，也有采用在一體式膜組件附近進(jìn)行葉輪攪拌和膜組件自身的旋轉(zhuǎn)（如轉(zhuǎn)盤(pán)式膜組件）來(lái)實(shí)現(xiàn)膜面錯(cuò)流效應(yīng)。與分置式相比，一體式的最大特點(diǎn)是運(yùn)行能耗低。一些學(xué)者認(rèn)為，一體式在運(yùn)行穩(wěn)定性、操作管理方面和清洗更換上不及分置式。膜技術(shù)與處理污水的生物反應(yīng)器結(jié)合起來(lái)的工藝已經(jīng)發(fā)展成為了三種類型的膜生物反應(yīng)器：用于固體的分離與截留（膜分離生物反應(yīng)器）、用于在反應(yīng)器中進(jìn)行無(wú)泡曝氣（膜曝氣生物反應(yīng)器）和從工業(yè)污水中萃取優(yōu)先污染物（萃取膜生物反應(yīng)器）。l         一體式MBR是指膜組件安置

11、在生物反應(yīng)器內(nèi)部。根據(jù)生物處理工藝的要求，可分為兩種組成形式：第一種有兩個(gè)生物反應(yīng)器，其中一個(gè)為硝化池，另一個(gè)為反硝化池。膜組件浸沒(méi)于硝化反應(yīng)器中，兩池之間通過(guò)泵來(lái)更新要過(guò)濾的混合液。    一體式MBR利用曝氣時(shí)氣液向上的剪切力來(lái)實(shí)現(xiàn)膜面的錯(cuò)流效果，也有采用在一體式膜組件附近進(jìn)行葉輪攪拌和膜組件自身的旋轉(zhuǎn)（如轉(zhuǎn)盤(pán)式膜組件）來(lái)實(shí)現(xiàn)膜面錯(cuò)流效應(yīng)。與分置式相比，一體式的最大特點(diǎn)是運(yùn)行能耗低。一些學(xué)者認(rèn)為，一體式在運(yùn)行穩(wěn)定性、操作管理方面和清洗更換上不及分置式。l        &

12、#160;膜曝氣生物反應(yīng)器（MeMBRane Aeration Bioreactor，MABR）無(wú)泡曝氣MBR最早見(jiàn)于Cote.P等于1988年的報(bào)道。它采用透氣性致密膜（如硅橡膠膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纖維式組件，在保持氣體分壓低于泡點(diǎn)（Bubble Point）的情況下，可實(shí)現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無(wú)泡曝氣。由于傳遞的氣體含在膜系統(tǒng)中，因此提高了接觸時(shí)間，極大的提高了傳氧效率。桐油由于氣液兩相被膜分開(kāi)，有利于曝氣工藝的更好控制，有效的將曝氣和混合功能分開(kāi)。因?yàn)楣┭趺娣e一定，所以該工藝不受傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)由氣泡大小及其停留時(shí)間等因素的影響。此后，英國(guó)的K

13、eith Brndle等對(duì)此進(jìn)行了更多的研究，如在序批式生物膜法中采用螺旋硅橡膠管進(jìn)行無(wú)泡曝氣，取得了高效曝氣效果。l         萃取膜生物反應(yīng)器（Extractive MeMBRane Bioreactor，EMBR）萃取MBR是結(jié)合膜萃取和生物降解，利用膜將有毒工業(yè)廢水中有毒的、溶解性差的優(yōu)先污染物從廢水中萃取出來(lái)，然后用專性菌對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)的生化降解，從而使專性菌不受廢水中離子強(qiáng)度和PH值的影響，生物反應(yīng)器的功能得到優(yōu)化。目前膜曝氣生物反應(yīng)器和萃取膜生物反應(yīng)器和萃取

14、膜生物反應(yīng)器還處在實(shí)驗(yàn)室階段，尚無(wú)實(shí)際的工程應(yīng)用。如圖2所示。l         膜分離生物反應(yīng)器（Biomass Separation MeMBRane Bioreactor，BSMBR，簡(jiǎn)稱MBR）膜分離生物反應(yīng)器中的膜組件相當(dāng)于傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)中的二沉池，利用膜組件進(jìn)行固液分離，截流的污泥回流至生物反應(yīng)器中，透過(guò)水外排。目前，分離膜生物反應(yīng)器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。 發(fā)展歷史   膜生物反應(yīng)器(MBR)基礎(chǔ)知識(shí)·1969年，Smith等人首次報(bào)道了活性污泥法工藝中采用超濾取代二次沉淀池的方法。·1970年，Hardt等人用一個(gè)10L的好氧生物反應(yīng)器處理合成廢水，流程中用一個(gè)死端超濾膜實(shí)現(xiàn)泥水分離。  20世紀(jì)70年代，膜生物反應(yīng)器工藝首次進(jìn)入日本市場(chǎng)。·在80年代末到90年代初，Zenon環(huán)境公司研制成功了兩個(gè)注冊(cè)產(chǎn)品。Zenon環(huán)境公司商業(yè)化的產(chǎn)品系統(tǒng)ZenonGem在1982年進(jìn)入市場(chǎng)。·1989年日本政府政府聯(lián)合許多大公司共同投資研發(fā)。90年代Kubota公司研制了平板式浸沒(méi)MBR。發(fā)揮MBR技術(shù)優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用領(lǐng)域1 對(duì)排水標(biāo)準(zhǔn)有嚴(yán)格要