mbr污水處理

20世紀60年代末期，Dorr-Oliver組織開拓研發(fā)了公用的MBR，并且將它運到船舶污水處置。當時普遍使用分置式構(gòu)型，目前實際工程多采用浸沒式MBR。20世紀80年代末，日本和美國相繼開拓了中空MBR工藝(浸沒式)。1985年到1995年期間Jhetford組織推廣出分置Cycle-Let工藝(多管式)，應(yīng)用于美國廢水回用項目，我國MBR技術(shù)的發(fā)達雖然與較國外相比較起步晚，但幾年來MBR的探究應(yīng)用和國外查不多同步，并且部分區(qū)域名列世界*。在我國膜工業(yè)協(xié)會集體聯(lián)合撰寫的《中國MBR產(chǎn)業(yè)發(fā)》里表明，截至二零一三年底，我國已經(jīng)投入運轉(zhuǎn)的大規(guī)模上萬噸的MBR工程比50個還多，統(tǒng)計處理能力超出每天230萬噸。在華北地區(qū)，MBR工程重點用于再生水回用與市政污水處置，在東南地區(qū)重點用來解決難降解工業(yè)廢水和高濃度有機廢水。估計到2015年，我國投入運作和在建的MBR系統(tǒng)累計處置能力將大于500萬m3/d。MBR技術(shù)是將生化反應(yīng)與膜分割相結(jié)合，省去二沉池，由膜組件實行泥水分割。使污泥與雜質(zhì)貯存在反應(yīng)池中，這就使MBR體系里的固態(tài)懸浮物的濃度 (MLSS)比較大，防止了微生物的消耗。水力停留時間(HRTT)與污泥停留時間(SRT)相分割能夠分別管控，無污泥擴張之憂。

mbr污水處理

此時，可以運用高濃度的活性污泥降解某些傳統(tǒng)活性污泥法難降解的物質(zhì)。進水水質(zhì)、水量的改變對反應(yīng)器影響不顯著，耐沖擊負荷，可以獲得穩(wěn)固優(yōu)良的出水。

在這十年中，MBR體系已經(jīng)在解決我們生活中的污水、醫(yī)院中的廢水、垃圾在滲出的液體、工業(yè)廢水和所有濃度比較高、不容易降解的工業(yè)廢水在發(fā)揮了重要作用。MBR需實行預處理，大多數(shù)是與其他工藝相聯(lián)合的形式。

2.1 MBR-厭氧/缺氧交替工藝

交替式厭氧/缺氧-膜生物反應(yīng)器(A-A/A-M)工藝可提高生活污水脫氮除磷效果。該工藝由一個交替缺氧/厭氧反應(yīng)池和內(nèi)置膜過濾單元的好氧池組成。通過好氧池底部回流污泥流向的改變，使得兩個獨立反應(yīng)器(A和B)內(nèi)依次形成缺氧和厭氧環(huán)境，實現(xiàn)同步厭氧釋磷、缺氧反硝化脫氮，及好氧吸磷、硝化、去除BOD等過程。好氧反應(yīng)器進行連續(xù)曝氣減緩膜污染的進程，延長清洗周期。該工藝對COD、TN、TP的平均去除率分別達到93%、67.4%和94.1%。

2.2 A2/0 + MBR工藝

A2/0+MBR技術(shù)是把過去的A2/0技術(shù)與MBR技術(shù)相結(jié)合，使它們的優(yōu)點相互彌補，相互配合，能夠有效的排除主要污染物質(zhì)。A2/0+MBR體系中發(fā)生的高污泥濃度不但減少了水力停留時間，且具有同步硝化反硝化、反硝化除磷等階段，就說是在C/N較低的前提下，也能確保優(yōu)良的脫氮除磷效應(yīng)。運用A2/0+MBR工藝處置市區(qū)污水，試驗證明：MBR池的污泥濃度達8.2g/L，CODCr、TN與氨氮的去除率分別達93.0%、78.5%和94.7%。

2.3 PAC-MBR工藝(粉末活性炭-膜生物反應(yīng)器)

PAC-MBR組合工藝是指將PAC投加至MBR污泥混合液中污泥絮體以PAC顆粒為骨架，吸附和絮凝污泥混合液中微細膠體、胞外聚合物EPS(Extraeelluar Polymeric substanees )、溶解性有機物等，使污泥顆粒粒徑變大,抗壓能力增強，膜面沉積層孔隙率提高，壓密性降低，從而降低膜過濾阻力和膜污染程度，提高膜通量。同時，由于PAC污泥絮體的吸附和生物降解作用協(xié)同，形成生物活性炭，使有機污染物降解去除率得到提高，PAC得以再生。MBRPA和MBR工藝處理生活污水的對比實驗，結(jié)果表明，由于PAC的存在大大改善了膜污染狀況，從而延長了膜清洗周期。

MBR突出的特征是占地面積小，耐沖擊負荷，出水水質(zhì)優(yōu)良，自動化程度高容易管理，但MBR工藝現(xiàn)在仍然存在的某些問題。

3.1 處理能力降低的風險

MBR通常在恒定通量下進行，為了持續(xù)運行要求MBR不能超過極限通量,超過這個極限會產(chǎn)生膜污染，那么多余的水就無法通過膜孔徑，產(chǎn)水率下降。很多MBR工藝在實際運行過程中隨著時間的積累，其處理能力不斷下降，很多水廠的處理能力甚至不足設(shè)計之初的50%。美國環(huán)保局認為，如果MBR工藝的進水峰值流量超過平均流量的1.5~2倍，就需設(shè)置流量調(diào)節(jié)池，或者備有大量的膜組件以保證出水水質(zhì)達標。

3.2 投資成本與運行成本較高

如今，膜組件是MBR處理系統(tǒng)中主要組成部分，同時也是技術(shù)含量及分,其成本占據(jù)整體設(shè)備投入的多部分。此外，MBR需要先進的設(shè)備以滿足其自動化的要求，這也增加了其成本。浸沒式MBR工藝，需加大曝氣強度，造成能耗上升。另外，膜組件壽命有限，達到一定使用年先后需更換膜組件。據(jù)分析，國內(nèi)MBR投資成本在2000~2500元/m3，是傳統(tǒng)活性污泥法項目建設(shè)成本的1. 5倍左右。

3.3 預處理與自控系統(tǒng)設(shè)計不足而產(chǎn)生的風險

通常MBR工藝需先經(jīng)過預處理再進入膜處理反應(yīng)器內(nèi)。預處理不到位或者不經(jīng)預處理便進入膜反應(yīng)器內(nèi)必會產(chǎn)生嚴重的后果。MBR工藝自動化程度比傳統(tǒng)活性污泥工藝高很多，膜組件需定期清洗、組裝甚至是更換，為保證出水水質(zhì)，對水廠PLC控制系統(tǒng)有較高要求。

mbr污水處理一體化設(shè)備原理，涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，其目的是為了優(yōu)化污水處理工藝，簡化裝置，取消硝化液回流，同時實現(xiàn)硝化反硝化。基于mbr的泥膜污水處理裝置包括厭氧區(qū)、mbr處理區(qū)、沉淀區(qū)、混合反應(yīng)池和除磷池，將缺氧和好氧區(qū)設(shè)置在同一裝置內(nèi)，利用中間隔板隔開，使缺氧區(qū)和好氧區(qū)混合存在，實現(xiàn)在同一反應(yīng)器內(nèi)同時硝化反硝化，后續(xù)設(shè)置除磷池，將前端超標的磷更好的得以去除。本發(fā)明降解負荷效率高，靈活布置、操作簡單、便于維修，能夠?qū)崿F(xiàn)在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進行水量提升和水質(zhì)提標。

1.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，包括厭氧區(qū)、mbr處理區(qū)、沉淀區(qū)、混合反應(yīng)池和除磷池，其特征在于：所述mbr處理區(qū)主要是由mbr處理模塊組成的，中間用隔板分成不同區(qū)域；所述厭氧區(qū)內(nèi)設(shè)置推流器；所述混合反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置攪拌器和加藥口，經(jīng)過混凝沉淀后的污水進入除磷池，從而使污水得到凈化。

2.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其特征在于：所述厭氧區(qū)一端設(shè)置進水口和回流污泥進口，回流污泥來自沉淀區(qū)。

3.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其特征在于：所述除磷池內(nèi)設(shè)置斜板沉淀裝置，側(cè)壁上設(shè)置出水口。

4.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其特征在于：所述MBR處理模塊是由MBR膜組件、簾式填料、支氣管路、閥門、底部曝氣管和底部曝氣器組成的，所述支氣管路連接MBR膜組件，通過閥門控制進入MBR膜組件的氣量和壓力，所述底部曝氣管與支氣管路連接，通過閥門控制底部曝氣管，所述閥門是間歇開啟。

5.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其特征在于：所述中間隔板根據(jù)mbr處理模塊的位置而設(shè)置。

6.mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其特征在于：包括如下：

(1)污水從厭氧區(qū)的進水口進入，經(jīng)過厭氧區(qū)后，從與之相鄰的mbr處理區(qū)的布水區(qū)進入mbr處理區(qū)，通過mbr處理模塊內(nèi)的mbr膜和簾式填料共同的作用，去除污染物；

(2)mbr處理區(qū)內(nèi)的mbr處理模塊根據(jù)池體容積和去除負荷布設(shè)；

(3)在mbr處理區(qū)內(nèi)通過調(diào)節(jié)供給mbr處理模塊的氣壓和氣量，實現(xiàn)對mbr生物膜結(jié)構(gòu)和水體溶解氧的調(diào)控，達到對總氮、COD、氨氮和總磷等污染物的高效去除；一種基于mbr的泥膜污水處理裝置及方法。

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及mbr污水處理一體化設(shè)備原理。

隨著水污染問題越來越嚴重，國家對污水處理廠排放標準逐步提高，現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理廠排放標準由原來的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中的一級B標準或A標準提升為一級A標準或地方標準，或《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)的Ⅴ類甚至更高標準。在污水處理廠的提標改造過程中普遍存在的難題是總氮和總磷的達標困難。常規(guī)的污水處理廠脫氮除磷工藝，已難以應(yīng)對當前的水質(zhì)要求，且在現(xiàn)有污水處理廠的基礎(chǔ)上留給升級改造的空間并不充足。

目前，利用MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor，移動床生物膜反應(yīng)器)工藝增強活性污泥的濃度，運用生物膜法的基本原理處理污水。MBBR技術(shù)的關(guān)鍵是采用了有效面積大的生物載體，對充氧的大氣泡進行分割后傳遞氧氣，必須有外部曝氣的條件下存在，生物載體并不能為微生物提供氧氣，能耗比較高；MBBR工藝與活性污泥相結(jié)合，共存于一個池體內(nèi)，控制條件相互制約，不能發(fā)揮MBBR工藝的大作用。

針對上述問題，本發(fā)明是在原有MBBR工藝的基本上進行改造，用mbr膜和組合填料更換生物載體填料，提供mbr污水處理一體化設(shè)備原理，簡化裝置，取消硝化液回流，同時實現(xiàn)硝化反硝化，mbr工藝具有氧氣利用率高、能耗相對較低、運行成本低等優(yōu)勢。

mbr污水處理一體化設(shè)備原理，其包括厭氧區(qū)、mbr處理區(qū)、沉淀區(qū)、混合反應(yīng)池和除磷池，所述mbr處理區(qū)主要是由mbr處理膜塊組成的，用中間隔板分成不同區(qū)域；所述厭氧區(qū)內(nèi)設(shè)置推流器；所述混合反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置攪拌器和加藥口，經(jīng)過混凝沉淀后的污水進入除磷池，從而使污水得到凈化。

所述厭氧區(qū)一端設(shè)置進水口和回流污泥進口，回流污泥來自沉淀區(qū)。

所述除磷池內(nèi)設(shè)置斜板沉淀裝置，側(cè)壁上設(shè)置出水口。

所述mbr處理膜塊是由mbr膜組件、簾式填料、支氣管路、閥門、底部曝氣管和底部曝氣器組成的，所述支氣管路連接mbr膜組件和簾式填料，通過閥門控制進入mbr膜組件的氣量和壓力。底部曝氣管與支氣管路連接，通過閥門控制底部曝氣管，所述閥門是間歇開啟。

所述mbr處理區(qū)前端設(shè)置布水區(qū)，污水通過布水區(qū)的下部進入到mbr處理膜塊。

所述中間隔板根據(jù)mbr處理膜塊的位置而設(shè)置。

mbr污水處理一體化設(shè)備原理的方法，具體步驟如下：

本發(fā)明的基于mbr的泥膜污水處理裝置及處理方法去除原有好氧硝化液回流，將缺氧和好氧區(qū)設(shè)置在同一裝置內(nèi)，利用中間隔板隔開，使缺氧區(qū)和好氧區(qū)混合存在，實現(xiàn)在同一反應(yīng)器內(nèi)同時硝化反硝化，后續(xù)設(shè)置除磷池，將前端超標的磷更好的得以去除。本發(fā)明降解負荷效率高，靈活布置、操作簡單、便于維修，能夠?qū)崿F(xiàn)在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進行水量提升和水質(zhì)提標。