MBR一體化生活污水處理技術介紹

MBR一體化生活污水處理技術介紹
一、 膜技術在水處理中的應用發展簡述
膜處理技術是基于膜分離材料的水處理新技術。膜分離技術的工程應用開始于20世紀60年代的海水淡化。以后，隨著各種新型膜的不斷問世，膜技術也逐步擴展到城市生活飲用水凈化和城市污水處理以及醫藥、食品、生物工程等領域。在全球水資源緊缺、受污染日益嚴重的，膜技術作為一種新型的再生水回用技術，得到越來越的應用。
膜技術在城市污水處理中應用是利用超濾膜取代傳統的二沉池，取得了極好的效果。但當時膜技術處于發展初期，膜價格昂貴，壽命短，能耗高，未能得到推廣應用。
20世紀80年代，隨著膜技術的發展和完善，膜生物反應器（MBR）開始引入城市污水及垃圾填埋滲濾液的處理。這種集成式組合新工藝把生物反應器的生物降解作用和膜的分離技術溶于一體，具有出水水質好且穩定、處理負荷高、裝置占地面積小、產泥量小、操作管理簡單等特點。
膜技術在90年代后期發展迅速，特別是進入21世紀后，隨著膜材料生產的規?；?、膜組件及其處理產品的設備化和集成化，膜設備生產技術的普及化和價格大眾化，膜技術的發展已經從實驗室潛在技術迅速發展成為工程實用技術。已經在許多大型工程應用中應用，并且可以與傳統技術相競爭。
二、膜生物反應器（MBR）的優點
膜生物反應器（Membrane-Bioreactor，簡稱MBR）是一種將膜分離技術與傳統污水生物處理工藝有機結合的新型污水處理與深度處理回用工藝。具有如下特點：
1、MBR工藝采用膜分離技術實現泥水分離，使生化系統可具有較高的污泥濃度，使污水處理較高的處理能力和抗沖擊負荷能力強，運行穩定；
2、工藝流程簡單，結構緊湊，占地少，適用于任何場合；由于污泥濃度的增加，可在不增加占地面積或增加處理構筑物的情況下提高處理和穩定能力，特別適用于常規處理工藝設施的改造，使之具有更大的處理能力和更優異的出水水質；
3、產水率高，處理后出水可全部回用；
4、處理效率高，出水水質優良穩定，處理出水SS極低，非常清澈，感觀好?？芍苯幼鳛樯铍s用水回用；
5、MBR工藝的污泥泥齡可達30天左右，可以使生化池中的硝化菌含量遠遠高于常規工藝。同時，由于采用膜過濾的泥水分離方式，使在常規工藝中不易沉淀的硝化菌全部被截留在生化處理池中。由于這兩個原因，使MBR工藝具有很好的硝化和反硝化能力，使其具有很高的氨氮和總氮的去除率，氨氮的去除率可達95％以上。
6、運行靈活，對水質水量的變化適應性很強。尤其對于一些新建社區或季節性的度假場所，即使進水量遠低于設計水量，通過PLC編程調節運行周期，使運行不受影響；
7、易于完全實現自動化，無需專人負責運行維護；
8、剩余污泥產量低，為常規工藝的20％。
三、MBR的應用范圍
1、在好氧工藝方面
在生活污水方面，主要涉及城市污水、樓宇污水、公廁污水、污水廠升級改造以及其他有回用要求的污水處理場合。有關MBR對生活污水的處理特性一直是研究的重點，其工藝形式多采用好氧MBR。在歐美日等國，其研究的目的在于一方面改造污水處理廠，使其達到深度處理的要求;另一方面，用于廢水處理使其達到回用的目的。目前在北美，MBR處理生活污水的應用主要是流量在10~200 m3/d的小型處理裝置。
MBR作為一種強化的生物處理工藝，在工業廢水的處理中主要包括制藥廢水、化工廢水、食品污水等高濃度、難降解有機廢水的處理。目前好氧MBR工藝已經成功應用于下列行業的工業污水處理：包括醫藥、紡織、化妝品、食品、造紙與紙漿、飲料、煉油工業與化工廠，在歐洲垃圾填埋場滲濾液的好氧MBR處理廠也正在興建。
2、 在厭氧工藝方面
厭氧生物法以其能耗低、可回收利用沼氣能源、負荷高、產泥少等諸多優點成為了處理高濃度有機廢水方法。但由于厭氧微生物的生長速率比好氧微生物的生長速率小得多，污泥流失對厭氧生物法造成的不利影響遠大于對好氧生物法的影響，因此如何減少污泥流失就成為了厭氧生物法所必須面臨的一個重要問題，同時也是新型厭氧生物反應器開發的一個主要出發點。
將膜分離與厭氧生物處理相結合組成的厭氧膜生物法，一方面可以完全避免厭氧污泥的流失，使反應器內有充足的厭氧微生物，保證處理效果的穩定性;另一方面膜自身良好的截留作用還可以進一步改善厭氧出水的水質，提高處理效果。除此之外，膜分離作用還體現在對厭氧反應器的構造和處理效果有特殊的強化作用。而對于兩相厭氧MBR，膜分離作用可以使產酸反應器中的產酸細菌濃度增加，提高水解發酵的能力，同時膜將大分子有機物截留在產酸反應器中使之水解發酵，因此可以使系統保持較高的酸化率。
3、在有機廢水處理脫氮方面
由于膜可以有效截留細菌，避免污泥的流失，因此可以使生長緩慢的硝化細菌在短時間里獲得較大的增殖，并且維持較高的濃度，為氨氮的順利硝化提供必要的保證。另外，MBR中過高的污泥濃度易于使污泥絮體形成表面好氧、內部缺氧的狀態，可以在同一反應器中實現硝化和反硝化。
有關MBR脫氮，目前多數是建立在傳統的硝化和反硝化機理上的兩級或單級脫氮工藝，但也有一些新的脫氮理念融入到MBR系統中。建立在傳統硝化和反硝化的兩級MBR脫氮工藝對TN的去除率多數為60%~80%。間歇曝氣MBR脫氮工藝對TN的去除率大于80%，說明改進型脫氮工藝的效果更好。某些單一的好氧硝化過程同時可實現反硝化作用，對TN的去除率為46%~60%，說明MBR工藝具有一定程度同時硝化反硝化作用。各種處理系統中氮的負荷都比較低。