MBR超濾膜的工藝特點(diǎn)與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝比較，mbr超濾膜具有以下五條主要特點(diǎn)：

一、出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)安穩(wěn)

因?yàn)閙br超濾膜的髙效別離作用，別離作用遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極端明澈，懸浮物和濁度接近于零，細(xì)菌真菌大幅去除，出水水質(zhì)優(yōu)于建設(shè)部頒布的日子雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，直接作為非飲用市政雜用水進(jìn)行回用。一起，膜別離也使微生物被徹底被馘流在生物反響器內(nèi)，使得體系內(nèi)能夠保持較高的微生物濃度，不光進(jìn)步了反響設(shè)備對污染物的全體去除功率，確保了杰出的出水水質(zhì)，一起反響器對進(jìn)水負(fù)荷(水質(zhì)及水量)的各種改變具有很好的適應(yīng)性，耐沖擊負(fù)荷，能夠安穩(wěn)取得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。

 

mbr超濾膜

二、剩下污泥產(chǎn)值少

工藝能夠在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，剩下污泥產(chǎn)值低(理論上能夠完成零污泥排放)，降低了污泥處理費(fèi)用。

三、占地上積小，不受設(shè)置場合約束

生物反響器內(nèi)能保持高濃度的微生物量，處理設(shè)備容積負(fù)荷高，占地上積大大節(jié)約;該工藝流程簡略、結(jié)構(gòu)緊湊、占地上積省，不受設(shè)置場所約束，適合于任何場合，可做成地上式、半地下式和地下式。

四、可去除氨氮及難降解有機(jī)物

因?yàn)槲⑸锉粡氐捉亓髟谏锓错懫鲀?nèi)，然后有利于増殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留成長，體系硝化功率得以提髙。一起，可增加一些難降解的有機(jī)物在體系中的水力停留時(shí)間，有利于難降解有機(jī)物降解功率的進(jìn)步。

五、操作辦理便利，易于完成自動(dòng)操控

工藝完成了水力停留時(shí)間(HRT)與污泥停留時(shí)間(SRT)的徹底別離，運(yùn)轉(zhuǎn)操控愈加靈敏安穩(wěn)，是污水處理中簡單完成配備化的新技術(shù)，可完成微機(jī)自動(dòng)操控，然后使操理更為便利。

MBR超濾膜的組合工藝介紹！

膜生物反應(yīng)器( Membrance Bioreactor Reactor，簡稱MBR)是一種由膜分離與生物處理技術(shù)組合而成的廢水生物處理新工藝。

膜的種類繁多，按分離機(jī)理進(jìn)行分類，有反應(yīng)膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質(zhì)分類，有天然膜(生物膜)和合成膜(有機(jī)膜和無機(jī)膜) ；按膜的結(jié)構(gòu)型式分類，有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。

 

MBR工藝在國內(nèi)的研究現(xiàn)狀

80年代以來，膜生物反應(yīng)器愈來愈受到重視，成為研究的熱點(diǎn)之一。目前該技術(shù)己應(yīng)用于美國、德國、法國和埃及等十多個(gè)國家，規(guī)模從6m3／d至 13000m3／d不等。

 

我國對MBR的研究還不到十年，但進(jìn)展十分迅速。國內(nèi)對MBR的研究大致可分為幾個(gè)方面：

1.探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式，生物反應(yīng)處理工藝從活性污泥法擴(kuò)展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結(jié)合的復(fù)臺(tái)式工藝、兩相厭氧工藝；

2.影響處理效果與膜污染的因素、機(jī)理及數(shù)學(xué)模型的研究，探求合適的操作條件與工藝參數(shù)，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運(yùn)行穩(wěn)定性；

3.擴(kuò)大MBR的應(yīng)用范圍，MBR的研究對象從生活污水?dāng)U展到高濃度有機(jī)廢水（食品廢水、啤酒廢水）與難降解工業(yè)廢水（石化污水、印染廢水等），但以生活污水的處理為主。

MBR工藝的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點(diǎn)：

1.高效地進(jìn)行固液分離,其分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的沉淀池,出水水質(zhì)良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實(shí)現(xiàn)了污水資源化。

2.膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反應(yīng)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。

3.由于MBR將傳統(tǒng)污水處理的曝氣池與二沉池合二為一,并取代了三級處理的全部工藝設(shè)施,因此可大幅減少占地面積,節(jié)省土建投資。

4.利于硝化細(xì)菌的截留和繁殖,系統(tǒng)硝化效率高。通過運(yùn)行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。

5.由于泥齡可以非常長,從而大大提高難降解有機(jī)物的降解效率。

6.反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡下運(yùn)行,剩余污泥產(chǎn)量極低,由于泥齡可無限長,理論上可實(shí)現(xiàn)零污泥排放。

7.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PLC控制,操作管理方便。

MBR工藝的組成

通常提到的膜 - 生物反應(yīng)器實(shí)際上是三類反應(yīng)器的總稱：

1.曝氣膜 - 生物反應(yīng)器 (Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ；

2.萃取膜 - 生物反應(yīng)器（ Extractive Membrane Bioreactor, EMBR ）；

3.固液分離型膜 - 生物反應(yīng)器（ Solid/Liquid Separation MembraneBioreactor, SLBR, 簡稱 MBR ）。

曝氣膜

曝氣膜--生物反應(yīng)器（AMBR）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）情況下，可實(shí)現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無泡曝氣。

該工藝的特點(diǎn)是提高了接觸時(shí)間和傳氧效率，有利于曝氣工藝的控制，不受傳統(tǒng)曝氣中氣泡大小和停留時(shí)間的因素的影響。

 

萃取膜

萃取膜--生物反應(yīng)器，又稱為EMBR（Extractive Membrane Bioreactor）。因?yàn)楦咚釅A度或?qū)ι镉卸疚镔|(zhì)的存在，某些工業(yè)廢水不宜采用與微生物直接接觸的方法處理；當(dāng)廢水中含揮發(fā)性有毒物質(zhì)時(shí)，若采用傳統(tǒng)的好氧生物處理過程，污染物容易隨曝氣氣流揮發(fā)，發(fā)生氣提現(xiàn)象，不僅處理效果很不穩(wěn)定，還會(huì)造成大氣污染。

 

為了解決這些技術(shù)難題，英國學(xué)者Livingston研究開發(fā)了EMB。廢水與活性污泥被膜隔開來，廢水在膜內(nèi)流動(dòng)，而含某種專性細(xì)菌的活性污泥在膜外流動(dòng)，廢水與微生物不直接接觸，有機(jī)污染物可以通過選擇性透過膜被另一側(cè)的微生物降解。

由于萃取膜兩側(cè)的生物反應(yīng)器單元和廢水循環(huán)單元是各自獨(dú)立，各單元水流相互影響不大，生物反應(yīng)器中營養(yǎng)物質(zhì)和微生物生存條件不受廢水水質(zhì)的影響，使水處理效果穩(wěn)定。系統(tǒng)的運(yùn)行條件如HRT和SRT可分別控制在最優(yōu)的范圍，維持最大的污染物降解速率。

固液分離型膜

固液分離型膜--生物反應(yīng)器是在水處理領(lǐng)域中研究得最為廣泛深入的一類膜--生物反應(yīng)器，是一種用膜分離過程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術(shù)。其通過膜組件將固體有機(jī)物回流至反應(yīng)器中，再將處理過的有機(jī)水排出。膜分離生物反應(yīng)器的類型可以根據(jù)膜組件與生物反應(yīng)器位置進(jìn)行分類有一體式膜生物反應(yīng)器、分置式膜生物反應(yīng)器、復(fù)合式膜生物反應(yīng)器。

 

在傳統(tǒng)的廢水生物處理技術(shù)中，二次沉淀池中的泥水分離靠重力作用完成的，其分離效率依賴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，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。

針對上述問題，MBR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，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)勢菌群）的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速率；同時(shí)，通過降低F/M比減少剩余污泥產(chǎn)生量（甚至為0），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問題。

MBR工藝的類型

根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的組合方式，可將膜--生物反應(yīng)器分為分置式、一體式以及復(fù)合式三種基本類型。（以下討論的均為固液分離型膜--生物反應(yīng)器）

分置式

把膜組件和生物反應(yīng)器分開設(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濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，成為系統(tǒng)處理水；固形物、大分子物質(zhì)等則被膜截留，隨濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。

一體式

把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，再在外壓作用下由膜過濾出水。

 

這種形式的膜--生物反應(yīng)器由于省去了混合液循環(huán)系統(tǒng)，并且靠抽吸出水，能耗相對較低；占地較分置式更為緊湊，近年來在水處理領(lǐng)域受到了特別關(guān)注。但是一般膜通量相對較低，容易發(fā)生膜污染，膜污染后不容易清洗和更換。

復(fù)合式

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。

 

MBR工藝的組合

為了使廢水達(dá)到更好的凈化效果，常常將A2O工藝和MBR工藝組合成新的系統(tǒng)。

A2O-MBR工藝

焦化廢水是煉焦、高溫干餾、煤氣凈化和回收等過程中產(chǎn)生的，含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴、氧、硫、氮雜環(huán)化合物等特點(diǎn)，以及高COD值、高酚值和高含量的氨氮。

 

雖然A2O工藝處理焦化廢水是最有效且應(yīng)用廣泛的方法之一。然而，這一過程的出水很難達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。A2O-MBR組合工藝的出現(xiàn)，利用膜過程的優(yōu)勢來進(jìn)一步改善出水水質(zhì)。

A2OA-MBR工藝

A2O/A-MBR工藝常用于脫氮除磷，該工藝是在A2O工藝的基礎(chǔ)上再設(shè)一級缺氧池，廢水經(jīng)過碳膜完成生物脫氮除磷后，再利用第二缺氧池進(jìn)行內(nèi)源反硝化，進(jìn)一步去除TN，之后，再利用膜池的好氧曝氣作用保障出水。

 

AO-MBR工藝

在AO-MBR系統(tǒng)中，被隔除了懸浮物和雜物的廢水流入調(diào)節(jié)池，均衡水質(zhì)水量，然后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離。上流清夜流入MBR處理池，MBR處理池設(shè)計(jì)為AO系統(tǒng)：在前段，進(jìn)段的會(huì)流水充分混合進(jìn)行生物反硝化脫氮，在后段進(jìn)行生物降解和硝化，同時(shí)加堿，處理后的廢水直接排放。

 

3A-MBR工藝

3A-MBR工藝是將膜生物反應(yīng)器技術(shù)與傳統(tǒng)的厭氧、缺氧、好氧工藝結(jié)合的新工藝，常常用在脫氮除磷廢水的凈化，突出特點(diǎn)與生物除磷脫氮過程相互促進(jìn)，使整個(gè)系統(tǒng)除磷脫氮和去除有機(jī)物的效率達(dá)到最大化效果。

 

技術(shù)特點(diǎn)

充分提高膜反應(yīng)池高濃度活性污泥，促進(jìn)形成優(yōu)勢硝化菌群落，提高硝化效率，使氨氮去除徹底； 通過自動(dòng)控制，優(yōu)化膜生物反應(yīng)器排泥時(shí)間，合理控制泥齡，提高系統(tǒng)內(nèi)生長緩慢硝化菌、反硝化菌和其他專性生化菌的濃度，提高有機(jī)物和除磷脫氮的效果； 實(shí)現(xiàn)好氧排泥，避免磷的二次釋放，提高磷去除率。

A(2A)O-MBR工藝

A(2A)O-MBR工藝采用的工藝流程依次為厭氧、第一段缺氧、第二段缺氧、好氧和膜池。氣特點(diǎn)是在A2O-MBR工藝中設(shè)置兩段缺氧區(qū)，通過控制進(jìn)水和回流點(diǎn)調(diào)節(jié)兩段缺氧區(qū)的功能。

 

進(jìn)水方式采用厭氧區(qū)和第一缺氧區(qū)兩點(diǎn)進(jìn)水。回流方式采用三級兩點(diǎn)回流，第一級是膜池混合液回流到好氧去前端；第二級是好氧區(qū)混合液分別回流到第一缺氧區(qū)和第二缺氧區(qū)；第三極是第一缺氧區(qū)的混合液混流到厭氧區(qū)。

SBR-MBR工藝

SBR-MBR工藝是將SBR和MBR相結(jié)合形成的一種工藝，具有兩者的優(yōu)點(diǎn)。SBR是一種改良型的活性污泥處理工藝，利用膜組件的截留過濾作用，反應(yīng)中的微生物可以最大限度的繁殖，利于硝化細(xì)菌的生長，污泥的生物活性高、吸附和降解有機(jī)物能力強(qiáng)。

 

SBR-MBR工藝有進(jìn)水、厭氧、好氧、沉淀五個(gè)系統(tǒng)，SBR和MBR的工作方式為生物脫磷除氮提供條件，還可以根據(jù)處理不同廢水的需要進(jìn)行控制，利用膜分離排水，提高廢水的凈化效率，還節(jié)省了時(shí)間。

                                                                               

應(yīng)用領(lǐng)域

膜 - 生物反應(yīng)器已應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

一、城市污水處理及建筑中水回用

1967年第一個(gè)采用 MBR 工藝的廢水處理廠由美國的 Dorr-Oliver 公司建成，這個(gè)處理廠處理 14m 3 /d 廢水。 1977年，一套污水回用系統(tǒng)在日本的一幢高層建筑中得到實(shí)際應(yīng)用。 1980 年，日本建成了兩座處理能力分別為 10m 3 /d 和 50m 3 /d的 MBR 處理廠。 90 年代初期，日本就有 39 座這樣的廠在運(yùn)行，最大處理能力可達(dá) 500m 3 /d ，并且有 100 多處的高樓采用MBR 將污水處理后回用于中水道。 1997 年，英國 Wes ** 公司在英國 Porlock 建立了當(dāng)時(shí)世界上最大的 MBR系統(tǒng)，日處理量達(dá) 2 ， 000 m 3 ， 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了 13 ， 000m 3 /d 的MBR 工廠 [14] 。

1998 年 5 月，清華大學(xué)進(jìn)行的一體式膜 - 生物反應(yīng)器中試系統(tǒng)通過了國家鑒定。 2000年初，清華大學(xué)在北京市海淀鄉(xiāng)醫(yī)院建起了一套實(shí)用的 MBR 系統(tǒng)，用以處理醫(yī)院廢水，該工程于 2000 年 6 月建成并投入使用，目前運(yùn)轉(zhuǎn)正常。2000 年 9 月，天津大學(xué)楊造燕教授及其領(lǐng)導(dǎo)的科研小組在天津新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)普辰大廈建成了一個(gè) MBR 示范工程，該系統(tǒng)日處理污水 25噸，處理后的污水全部用于衛(wèi)生間的沖洗及綠地澆灑，占地面積為 10 平方米，處理每噸污水的能耗為 0.7kW · h 。

二、工業(yè)廢水處理

90年代以來， MBR 的處理對象不斷拓寬，除中水回用、污水處理以外， MBR在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用也得到了廣泛關(guān)注，如處理食品工業(yè)廢水、水產(chǎn)加工廢水、養(yǎng)殖廢水、化妝品生產(chǎn)廢水、染料廢水、石油化工廢水，均獲得了良好的處理效果。 90 年代初，美國在 Ohio 建造了一套用于處理某汽車制造廠的工業(yè)廢水的 MBR 系統(tǒng)，處理規(guī)模為 151m 3 /d，該系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷達(dá) 6.3kgCOD/m 3 · d ， COD 去除率為 94%，絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭，一脂肪提取加工廠采用傳統(tǒng)的氧化溝污水處理技術(shù)處理其生產(chǎn)廢水，由于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，結(jié)果導(dǎo)致污泥膨脹，污泥難以分離，最后采用 Zenon 的膜組件代替沉淀池，運(yùn)行效果良好。

三、 微污染飲用水凈化

隨著氮肥與殺蟲劑在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用，飲用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期開發(fā)出同時(shí)具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的 MBR工藝， 1995 在法國的 Douchy 建成了日產(chǎn)飲用水 400m 3 的工廠。出水中氮濃度低于 0.1mgNO 2 /L，殺蟲劑濃度低于 0.02 μ g/L 。