MBR膜生物反应器设计 .docx

精品名师归纳总结生物反应器设计任务说明书MBR 膜生物反应器设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 简况1.1 膜生物反应器简介班级： 学号： 姓名：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结膜生物反应器（ Membrane Bioreactor ）为传统活性污泥法与膜分别技术的结合.活性污泥中微生物对原水中有机物进行生物降解，达到去除有机物的目的.膜分别单元代替了传统工艺中的二沉池，可大大减小占的面积，而且膜分别可以截留原水中的固体悬浮物、胶体物质等，保证优质而稳固的出水水质.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结概括起来，膜生物反应器与传统水处理工艺相比有以下优势：占的面积小，仅为传统工艺的 1/3-1/2.出水水质好，可回用 .浊度明显低于传统工艺，对于大肠菌、噬菌体和有毒的微污染物的去除很明显 .生物处理单元中污泥浓度高，泥龄长，对有机物去除率高.对于氮磷污染物有较高的去除成效.与传统工艺相比，膜生物反应器产生的剩余污泥量少，降低了对剩余污泥处置的费用.膜生物反应器工艺简洁、体积小、运行治理便利、易于实现自动把握.1.2 膜生物反应器进展历程膜生物反应器是由膜分别技术与生物反应器相结合的生物化学反应系统.用于水处理的膜生物反应器是一种新型水处理技术.开展膜与生物技术相结合的膜生物反应器技术的争辩已经超过 30 年，膜生物反应器的商业应用也超过20 年.膜生物反应器最先用于微生物发酵工业.在废水处理领域中的应用争辩始于60 岁月的美国.1969 年美国的 Smith 第一报导了活性污泥法和超滤结合，处理城市污水的方法。同年Dorr-Oliver 发表了用超滤膜与活性污泥法生物反应器相结合处理生活污水的争辩，并申报了专利，但当时由于受膜生产技术所限，膜的使用寿命短，水通透量小，使其在投入实际应用中遇到障碍 .1972 年， Shelf 等开头了厌氧型膜生物反应器的争辩工作.70 岁月后期，日本争辩者依据本国国土狭小、的价高的特点对膜分别技术在废水处理中的应用进行了大力开发和争辩，使膜生物反应器开头走向实际应用.但直到 1985 年膜生物反应器的争辩仍处在基础争辩阶段.进入 80 岁月以来，随着膜的开发，膜生物反应器更具有用价值，膜技术在北美、欧洲以及日本得到长足的进展.国际上对膜生物反应器的争辩有了较快的进展. 1985 年，日本建设省制订 “AquaRenaissance 9（0 水综合再生利用系统90 岁月方案） ”大型争辩方案，把膜生物反应器的争辩在污水处理对象及处理规模上都向前大大推动了一步，其内容主要包括新型膜材料的开发，膜分别装置的争辩等.法国、美国、澳大利亚等国对膜生物反应器的研 究也投入了很大力气 .使膜生物反应器的争辩内容更加全面而深化，为90 岁月的进一步推广应用奠定了技术基础.总结起来争辩的内容大致可分为以下几个方面：（1） ）探究新的膜生物反应器形式，扩大其适用范畴。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） ）探求合适的操作条件和工艺参数，尽可能提高膜组件的性能。（3）降低处理工艺的动力消耗。（4） ）进行机理及数学模型描述的争辩。（5） 有用扮装置的研制 .现在膜生物反应器已成功的应用于市政污水处理回用、生活污水处理、粪便污水处理、垃圾渗滤液、化工废水等废水处理中.随着膜制备技术的进步，MBR 专用膜品种的开发， 膜质量的提高和膜制造成本的降低，MBR 的设备投资也会随之降低，MBR 在水处理中的应用范畴也将越来越广 .膜生物反应器水处理技术的进展和广泛应用将成为生化水处理技术发展史上的又一次飞跃，在将来的水工业技术领域占有重要位置置.1.3 膜生物反应器国外情形国外在开发膜生物反应器技术中最有代表性的公司有Zenon、Kubota、 Mitsubishi 、AsahiKASE、IX-Flow 公司等 .前二者主要供应一体式膜生物反应器，X-Flow 主要进行分置式膜生物反应器技术的推广与运用.此外 AsahiKASEI也进行了一体式和分置式膜生物反应器的工程与运用争辩 . Zenon 公司的主导产品有ZeeWeed 和ZenoGem.ZeeWeed 接受聚乙烯中空纤维膜，曝气、进水、出水和清洗均接受可编程序把握器把握，膜的工作通量约为40 70L/m2.h ，中空纤维膜寿命一般为4 6 年.其特点之一是膜机械强度高，工作寿命长。其二是设计了水或专用清洗剂的反洗程序.该设备接受了较高的气水比，因而能量消耗较高. Zenon 公司生产的 ZeeWeed 超滤膜已经在 42 个国家 500 多个工程上得到运用 .Kubota 公司开发的膜生物反应器接受聚乙烯板式膜，工作通量约为20 25 L/m2.h ，板式膜的寿命可达7 年. Mitsubishi 接受聚乙烯（ PE）材质中空纤维膜， 膜孔径 0.4 微 M ，在高浓度有机废水处理排放、生活污水处理回用等领域已经有众多工程实例.目前，许多发达国家将膜生物反应器应用于水资源的爱惜与再利用工程上，有些国家和的区使用该技术处理后的生活污水再经适当深度处理可以直接饮用.目前，由于国外的膜生物反应器研制成本较高，产品造价较昂贵等缘由，确定程度上限制了该技术在更广泛的范围内应用，特殊是在进展中国家的推广应用.截至 2007 年底，全世界投入运行或在建的MBR 系统已超过 2500 套.已投入运行的规模最大的MBR 污水处理工程是位于德国Kaarst 市的 Nordkanal 污水处理厂，设计平均流量为4.5 ×104 m3 /（d 峰值流量为 5 ×104 m/d3 ） .在建规模最大的是美国Brightwater 污水处理厂，设计平均流量为11.7 ×104 m/d3，峰值流量为 14.4 × 104 m/d3.目前国外厂家主要供应整套膜生物反应器工程，而且膜生物反应器逐步向着城市污水处理以及大规模化方向进展，很少有公司将膜生物反应器作为一种标准化设备推向市场.因此鲜有公司或政府制定的膜生物反应器产品标准.更多的是将膜生物反应器作为污水处理以及回用过程中的一种水处理工艺.介绍水界动态的权威杂志“ water21在”2007 年 4 月版刊物上的最新文献“ Europe s drive tostandardise MBRs （欧洲膜生物反应器标准化进程）”指出：到目前为止，膜生物反应器产品都有自己的特殊性，所以想要实现不同技术之间的互换性很难.目前一个欧洲的组织试图形成高度标准化膜生物反应器标准.工程的两个合作方中一方主要负责分析争辩不同产品工程替换的潜在可能性。另一方主要负责监测、把握质量方法.工程组亦编制了一份MBR 标准化白皮书，提出了需进一步争辩的两点，即开发可更换的膜组件及标准化参数制定方法（膜应用、膜堵塞、完整性、膜老化）.这是 MBR 技术在国际领域第一次实施标准化，实施成功后将会为世界上其他国家供应参考.由于此标准化也仍在争辩过程中，所以世界上尚可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结未有 MBR 现行的标准可供此次编制标准参考.1.4 膜生物反应器国内应用情形我国关于膜生物反应器的争辩起步较晚，最早开头争辩膜生物反应器的有天津高校、清华高校、中国科学院生态环境争辩中心等单位.华东理工高校进行了完全混合曝气池与PE微孔过滤管系统处理模拟废水的争辩.清华高校争辩了平板超滤组件、无机陶瓷膜组件与活 性污泥系统构成膜生物反应器，以及中空纤维一体式膜生物反应器.中科院生态争辩中心进行了膜生物反应器净化石油化工废水的争辩.随着争辩的深化，也渐渐进入有用化阶段.由天津高校争辩的我国第一代膜生物反应器技术，经国家科技部2000 年鉴定，达到 “国际先进水平 ”国.内第一台膜生物反应器于2000 年 8 月在天津投入商业使用，膜材质接受国产聚偏氟乙烯中空纤维膜.近年，由于该项技术所具有的良好的应用前景和巨大的市场潜力，受到了更多争辩者的青睐，许多高校、争辩所、环保公司也加入到了该项技术的争辩开发中 .目前国内从事膜生物反应器开发应用的公司有30 余家，国内的膜生物反应器同时向着大型化和产品化两个方向进展.国家科技部为了促进膜生物反应器技术的进步，提高国内膜生物反应器争辩、运用水平，同时托付开展了3 个与膜生物反应器有关的863 争辩课题，分别进行跟膜生物反应器相关的膜制造、机理争辩、以及产业化与运用的争辩，课题在2005 年 12 月均已经结题 .承担课题组长单位分别为浙江高校、清华高校以及天津高校.随着膜生物反应器技术的进展国内近几年来显现了规模较大的一些膜生物反应器工程实例.如：密云污水处理厂再生水厂（4.5 ×104 m/3d ）、内蒙古金桥污水处理厂（3.1 ×104m3/d ）、北小河污水处理厂（6 × 104 m/d3）等大型 MBR 污水处理工程相继投入或即将投入运行 .1.5 膜生物反应器进展方向1.5.1 应用的重点领域和方向现有城市污水处理厂的更新升级，特殊是出水水质难以达标或处理流量剧增而占的面积 无法扩大的水厂 .无排水管网系统的小区，如居民点、旅行度假区、风景区等生活污水的深度处理排放或回用 .有污水回用需求的的区或场所，如宾馆、洗车业、客机、流淌厕所等可以充分发挥 MBR 占的面积小、设备紧凑、自动把握、灵敏便利的特点，实现就的处理、就近回用，节省污水转输费用.适合高浓度、有毒、难降解工业废水处理，如造纸、制糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行业的污染点源. MBR 可以对这些常规处理工艺无法达标的废水进行有效的处理，并实现回用.此外 MBR 对垃圾填埋厂渗滤液的处理及回用也是其重要运用方向之一 .1.5.2 将来的争辩重点低成本、高通量、抗污染、长寿命的膜以及高集成化膜组件的研制和运用，是MBR 大规模运用的前提和重点，众多膜制造企业在该领域投入了大量的精力. MBR 工艺流程形式及运行条件的优化 .争辩开发出应对不同水质的复合膜生物反应器技术，拓展膜生物反应器的运用领域 .争辩 MBR 污泥产率与运行条件的关系，以合理削减污泥产量，降低污泥处理费用，也是 MBR 重要争辩方向 .对 MBR 工艺经济性进行争辩 .在适应经济进展水平、膜产品供应状况和规范设计要求的条件下，对 MBR 用于污水处理的最大经济流量进行争辩确定 . 以节能、处理特殊水质对象、兼具脱氮除磷、操作爱惜简便、可以长期稳固运行等为目标，开发新型的膜生物反应器.争辩开发系统的 MBR 的工艺设计方法，并在工程实践中加以验证 . MBR 大型化、规模化运用也是该技术的一个重要进展方向，国内外知名的膜生物反应器供应商都在向这个方向努力.2 主要技术内容2.1 标准名称可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结膜生物反应器实际上是三类反应器的总称，它们分别为：膜分别膜生物反应器（Biomass Separation Membrane Bioreactor ， BSMBR，简称 MBR）。膜曝气生物反应器（Membrane Aeration Bioreactor ， MABR）。萃取膜生物反应器（Extractive Membrane Bioreactor ， EMBR） .人们常说的膜生物反应器是指膜分别膜生物反应器，由于商定成俗，故该标准名称接受 “膜生物反应器（ Biomass SeparationMembrane Bioreactor ，BSMBR，简称 MBR） ”，特指膜分别膜生物反应器.2.2 膜生物反应器分类膜生物反应器的分类方法有多种.依据膜组件和生物反应器的相对位置分为埋没式膜生物 反应器（ submerged membrane bioreactor ， SMBR）和外置式膜生物反应器（side-streammembrane bioreactor ，SSMBR） .此外分类方法仍有：依据膜过滤动力的供应情形分为重力式和压力式（重力式膜生物反应器在实际运行中没有商业价值）。后者依据泵与膜组件的 相对位置分为加压式和抽吸式。依据微生物的生长环境分为好氧式和厌氧式。依据是否跟其他水处理工艺结合分为复合式和单一式.由于依据膜组件和生物反应器的相对位置进行分类是膜生物反应器的主要分类方法，在标准中提到的分类是依据此方法进行分类.膜生物反应器的规格接受处理规模来分，即日处理水量.由于膜生物反应器用于难降解的工业废水处理以及生活污水的处理回用，依据不同的处理水质，膜生物反应器的运行参数差别很大，很难用其膜面积、膜通量、生物反应器的容积、能耗等来表述其规格，而处理水量是一个很有代表性的规格参数，也被广大的厂商和用户关注，因此接受处理水量作为膜生物反应器的一个主要规格.2.3 膜生物反应器的命名膜生物反应器按膜组件和生物反应器的相对位置进行分类，膜组件置于膜生物反应器内部的为埋没式膜生物反应器（submergedmembranebioreactor ， SMBR）。膜组件置于膜生物反应器外部的为外置式膜生物反应器（side-streammembrane bioreactor，SSMBR） .膜生物反应器的型号由膜生物反应器的英文缩写（MBR）、分类的英文缩写（S代表埋没式膜生物反应器， SS代表外置式膜生物反应器）和处理水量（m3/d ）的阿拉伯数字组成：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.4 膜生物反应器组成膜生物反应器由反应器壳体、膜组件、膜组件清洗装置、水泵、风机、管道、外表及电气把握等组成 .此外为了保持膜通量，需要配备确定的膜组件清洗装置.反应器壳体主要是活性污泥去除污染物质的场所，壳体内可以布置膜组件（埋没式）、曝气管道、出水管道等. 膜组件是进行泥水分别的核心部分，其可以置于反应器壳体内部（埋没式），也可以置于反应器外部（外置式）.泵依据膜生物反应器类型不同可以分为抽吸泵（埋没式）、加压泵（外置式）以及公用的药洗循环泵和反洗泵（依据必要配置）.鼓风机为活性污泥供应新陈代谢所需要的空气，并为冲刷膜表面供应气源.自动把握装置及外表为膜生物反应器的自动运行供应动力及把握 .为了有效保持膜通量，需要配置必要的膜化学清洗、水反冲等膜组件清洗装置，依据需要该装置可以跟膜生物反应器结合成一整套设备，也可以设计成移动式设备，实现一套清洗装置服务多个膜生物反应器装置.清洗方法跟膜的材质、膜的性能、运行环境、污染物类型等亲热相关，不同的膜厂家对膜的使用爱惜均有详细的规定，在此不逐一列举.膜生物反应器电器把握包括液位把握、曝气把握、膜污染检测预警、进出水把握以及故障报警爱惜等 .2.5 膜和膜组件的分类膜生物反应器的膜以及膜组件种类许多，依据膜孔径不同，膜可分为微滤膜、超滤膜、 纳滤膜以及反渗透膜 .其中以微滤膜以及超滤膜运用较多，纳滤膜、反渗透膜由于操作压力大、抗堵塞性能不好，少有用于膜生物反应器.依据膜材质不同可以分为有机膜和无机膜， 有机膜有聚烯烃类膜、纤维素衍生类膜、聚酯类膜、聚砜类膜等.无机膜较为常见的有陶瓷膜、金属膜等 .依据膜组件型式不同可以分为平板式、管式、螺旋式以及帘式等.标准举荐膜组件宜接受常用的中空纤维膜、板式膜、管式膜等微滤膜或超滤膜，并对膜孔径和膜通量提出要求.依据过滤孔径分尺寸在0.05 2m间为微滤膜，超滤多在0.0050.1 m间.膜生物反应器多接受微滤膜和超滤膜组件，而主要的膜供应厂家的膜孔径多落在 0.01 0.4 m间.结合各公司的举荐数值以及运用情形，标准中规定“膜组件宜接受中空纤维膜、板式膜、管式膜等微滤膜或超滤膜，膜孔径为0.010.4 m，膜通量为 15 40L/m2·h（埋没式膜生物反应器）或40 80L/m2·h（外置式膜生物反应器）. ”帘式膜、柱式膜、板式膜适用于埋没式膜生物反应器，柱式膜、管式膜适用于分别式膜生物反应器.2.6 进出水水质可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结膜生物反应器是活性污泥技术与膜分别技术的有机结合，用于处理可生物降解的废（污）水，它有确定的适用范畴，标准中规定的进水水质限值主要考虑到生活污水以及跟生活污水性能相近的工业废水的水质情形.调研相关生活污水水质指标，本标准规定膜生物反应器进水中主要污染物浓度的上限如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CODcr 500mg/。LBOD5 300mg/L。 SS 150mg/。LNH3-N 50mg/L。 n-Hex 50mg/L且 n-Hex可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（矿物油） 3mg/L。 pH 69.在这种水质情形下膜生物反应器技术可以发挥其专长，易于将污水水质处理到目标值.对于原水水质超出预备之规定的污水，需要对其进行适当的预处理，或依据一般活性污泥法结合体会对膜生物反应器有关工艺参数进行调整，以保证产品性能.如：对于 SS较大的原水需要实行必要的预处理工艺降低悬浮物含量，这些预处理法有：接受转鼓式格栅、平面格栅、筛分机、以及极细格栅（孔径1mm）等机械分别悬浮物。或接受自然沉淀、药剂沉淀、气浮法等去除悬浮物 .当水中含有油脂时，随过滤的进行，油脂成份会广泛掩盖膜表面， 从而有可能堵塞微细孔，因此原水最好不要含有过多的油脂，在n-Hex 值（正已烷提取物）超过 50mg/L 的情形下要进行气浮除油，降到50mg/L 以下 .在含有矿物质油的情形下， 有可能对膜产生更恶劣的影响，因此在有矿物质油存在时，n-Hex 值应降到 3mg/L 以下 .对于有机物高，可实行增加水力停留时间HRT，提高 MLSS浓度等措施来降低BOD污泥负荷 .膜生物反应器是一种高效的污水深度处理装置，依据调研结果规定膜生物反应器在中意其进水条件下，出水对COD、BOD、SS、氨氮的去除成效分别不低于90、 93、 95及90 .且当其出水有回用要求时，其出水水质中意城市污水再生利用分类（GB T18919 2002 ）、城市污水再生利用城市杂用水水质（GBT l8920 2002）、城市污水再生利用景观环境用水水质（GB T l89212002）、城市污水再生利用的下水回 灌水质（ GB T l9772 2005）、城市污水再生利用工业用水水质（GB Tl9923 2005 ）、城市污水再生利用农田浇灌用水水质（GB 20922 2007 ）标准要求 .当其出水排放时，应中意污水综合排放标准（GB8978-1996中相关要求 .如对出水水质有某项指标有更严格需要，膜生物反应器生产厂家可以加以适当的预处理措施或调整膜生物反应器有关工艺参数中意需要.如总磷有严格要求的场所实行化学方法帮忙除磷 .2.7 主要工艺参数值由于膜生物反应器是膜分别技术与生物处理工艺相结合而构成的污水和废水处理技术，它既有一般活性污泥法的特点，又不完全相同，同时仍有膜分别工艺的特性.对于有机废水的处理，混合液悬浮固体浓度MLSS、BOD 污泥负荷、水力停留时间HRT、污泥龄均为比较重要的工艺参数 .在活性污泥的条件下，污泥浓度MLSS过 高对膜分别会产生不利影响，且膜通透量与 MLSS的对数呈线性下降关系.爱惜生物反应器内较高的污泥浓度，有利于增加基质的去除速率，但由于膜的污染加快，兼顾两者，微生物的适宜浓度为6000mg/L 左右 .混合液溶解性有机物的影响大于MLSS的影响，而 MLSS在 4000 24000mg/L 时，对膜通透量无影响 .存在以上不同的观点，主要是由于试验条件不同，同时也由于对膜污染物以及料液性质之间的相关性仍缺乏定量的分析和考察.膜面流速并非越高越好，膜面流速的增加使得膜表面污染层变薄,有可能会造成不行逆的污染.以下是不同膜生物反应器厂家商业运行膜生物反应器的工艺参数汇总表：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据以上厂家膜生物反应器的运行参数，在本标准中规定主要工艺参数值，见表2：表中对膜生物反应器的“混合液悬浮固体浓度 ”、 “ BOD污泥负荷 ”、“水力停留时间 ”以及过膜压差 ”这四项膜生物反应器主要工艺参数提出了举荐值.各厂家使用的膜生物反应器中混合液悬浮固体浓度范畴在6000-15000mg/L ，考虑到高浓度污泥在膜表面产生的浓差极化现象，简洁导致膜污染，因此举荐值选用 600012000mg/L. 而一般活性曝气池污泥浓度为2000-3000mg/L ，生物曝气池为 4000-6000mg/L.一般活性污泥法 BOD 污泥负荷多在 0.2 0.4 kgBOD5/ （ kgMLSS·d）间，而膜生物反应器中的活性污泥浓度比一般活性污泥法大几倍，其BOD 负荷远比一般活性污泥法小.结合各厂家运用实际标准中举荐值为0.05 0.15 kgBOD/（kgMLSS·d）.膜生物反应器生化处理的水力停留时间主要依据污泥浓度、BOD 负荷以及膜组件在膜生物反应器内的布置所占据的空间等因素共同确定.在标准中举荐值是2 5 小时.其中包含了埋没式膜生物反应器和外置式膜生物反应器两种结构形式.如接受埋没式膜生物反应器就是指其膜生物反应器壳体大小包含了膜组件占据的空间，而接受外置式膜生物反应器时，仅考虑其进行生化反应部分的体积.由于膜厂家众多，其生产的膜组件的材质、结构形式千差万别，选择不同的膜厂家之膜组件组成的膜生物反应器，其外形尺寸均不同，因此很可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结难在标准中对膜生物反应器提出尺寸要求，而选用水力停留时间来表征膜生物反应器的相对大小 .当设计选用 MBR 处理可生物降解的工业废水时，如进水水质不在标准规定“膜生物反应器进水中主要污染物浓度的上限”范畴内，但又符合生物处理进水水质要求（即可进行生物处理）的情形下，可接受如下公式运算膜生物反应器容积：（2）污泥龄运算法由于硝化菌的增殖速率很低，在活性污泥系统中，为了充分进行硝化反应，必需有足够大的污泥龄 c，所以要求设计污泥龄 cd要大于硝化所需的最小污泥龄 cm，按体会其中算法一仅考虑对污水中BOD 的去除，而算法二就考虑了氨氮的去除.式中的系数需依据体会及试验确定 .同时膜生物反应器的相应运行参数也需依据工程实际情形进行调整.由于膜组件是膜生物反应器核心部分，其使用寿命准备了膜生物反应器的运行成本.依据现有膜生物反应器膜组件的物理寿命以及污堵情形，标准规定应当选择强度高、抗污染、耐老化的膜材质 .在正常运行条件下膜的使用寿命不得低于三年.由于膜生物反应器膜组件可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结通量的爱惜不但需要设计合理的工艺，而且需要有必备的膜组件清洗装置 .过膜压差是衡量膜是否堵塞或其抗污堵才能的一项很重要的指标，考虑到埋没式膜生物反应器的过滤驱动原理是利用水泵抽吸和部分静压共同作用完成过滤的因此规定其过膜压差值为 0 50Kpa.而外置式膜生物反应器是接受水泵加压完成过滤过程，因此其过滤压力较埋没式大，因此过膜压差举荐值在 20 500Kpa.这些规定值是与现有运行的膜生物反应器相符合的 .2.8 试验方法为便于对膜生物反应器的成品进行质量把握，标准对膜生物反应器的试验方法进行了详细规定，内容涵盖膜生物反应器的尺寸、焊接质量检验、严密性试验、膜组件质量、电气把握爱惜功能检测、电气安全特性检测、试运行及水质测定等内容 .2.9 贮存膜生物反应器除膜组件外，其余均为通用设备，其贮存需要中意相关要求.由于膜的材质型式多样性，膜组件的贮存应参照膜供应商的技术要求.膜生物反应器成品应在洁净的空间内存放，应防止挤压和碰撞.2.10 其他运行环境潮湿，标准对产品中所配套电机设备进行的防护等级进行了规定.由于膜生物反应器是产品，其检验需要符合相关产品检验要求，标准中对膜生物反应器的检验分类、出厂检验、型式检验、判定规章等作了明确规定.同时膜生物反应器也是一种技术，它是组件、部件、设备把握系统的结合，因此出厂前需要进行联动试车，在使用现场进行试运行 为宜 .由于膜生物反应器是一种新型产品，尚有许多不完善之处，因此仅对膜生物反应器产品的范畴、术语与定义、分类与型号、技术要求、试验方法、检验规章及标志、包装、运输和贮存等标准内容进行原就性的规定.对其详细设计、加工、安装、调试以及爱惜运行不做定性规定 .待今后膜生物反应器大规模化运用后进一步完善.3 MBR 技术简介膜生物反应器（ Membrane Bio-Reactor,MBR ）为膜分别技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统 .以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而削减污水处理设施占的面积，并通过保持低污泥负荷削减剩余污泥量.主要利用沉迷于好氧生物池内之膜分别设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物 .膜生物反应器系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至 800010000mg/L ，甚至更高。污泥龄 SRT可延长至 30 天以上 .膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化成效明显，对深度除磷脱氮供应可能. 3.1MBR 的技术原理MBR 工艺一般由膜分别组件和生物反应器组成, 由膜组件代替二次沉淀池进行固液分别.由于膜能将全部的生物量截留在反应器内, 可以获得长泥龄和高悬浮固体浓度,有利于生长缓慢的固氮菌和硝化菌的增殖,不需进行延时曝气就能实现同步硝化和反硝化, 从而强化了活性污泥的硝化才能 , 膜分别仍能爱惜较低的F.M , 使剩余污泥产率远小于活性污泥工艺, 且系统运行更加灵敏和稳固.3.2MBR 工艺中膜选择的技术要点MBR 从膜分别的角度主要涉及微滤、超滤、纳滤及反渗透.由于无机膜的成本相对较高, 目前几乎全部的膜技术都依靠于有机的高分子化合物.应用于 MBR 的膜材料既要有良好的成膜性、热稳固性、化学稳固性, 同时应具有较高的水通量和较好的抗污染才能.目前, 国内可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结外常接受的方法是膜材料改性或膜表面改性，能有效的提高膜组件的通量和抗污染才能 .另一点需要考虑的因素是膜的孔径 , 由于曝气池中活性污泥是由集合的微生物颗粒构成 , 其中一部分污染物被微生物吸取或粘附在微生物絮体和胶质状的有机物质表面 ,尽管粒子的直径取决于污泥的浓度、混合状态以及温度条件 , 这些粒子仍存在着确定的分布规律 ,考虑到活性污泥状态与水通量 , 最好选择 0.10 0.40 微 M 孔径的膜 .4 MBR 技术的优点MBR 是膜分别技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分别技术取代活性污泥法中的二沉池 ,进行固液分别 .这种工艺不仅有效的达到了泥水分别的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不行比拟的优点:1、高效的进行固液分别,其分别成效远好于传统的沉淀池,出水水质良好 ,出水悬浮物和浊度接近于零 ,可直接回用 ,实现了污水资源化.2、膜的高效截留作用 ,使微生物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间HRT和污泥龄 SRT的完全分别 ,运行把握灵敏稳固.3、由于 MBR 将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理的全部工艺设施 ,因此可大幅削减占的面积,节省土建投资 .4、利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高 .通过运行方式的转变亦可有脱氨和除磷功能 .5、由于泥龄可以特殊长,从而大大提高难降解有机物的降解效率.6、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长 ,理论上可实现零污泥排放.7、系统实现 PLC把握,操作治理便利4.1 MBR 处理工艺在设计和运行过程中存在的问题4.1.1 工艺设计在常规的水处理工艺中，废水中的污染物约有2/3 被转化为新生的生物量（污泥）.由于这些新生的生物量也是一种潜在的污染源，所以在传统的水处理工艺中污泥的分别过程与降解过程具有同样重要位置置.在传统的处理工艺中，污泥分别是以重力分别形式来实现的，因此反应器混合液污泥容积指数（ SVI）在设计和运行把握过程中占有很重要位置置.4.1.2 MBR 系统的工艺配置MBR 系统可以省去活性污泥法中的初沉池.但是，进入到MBR 反应器的固体颗粒会集合在膜纤维之间 .过量的积存将导致断丝的情形发生使整个系统的正常运行受到影响.由于目前膜组件的造价占整个工程投资的比例较大，所以在MBR 系统的设计过程中应当对预处理单元进行合理的配置 .此外， MBR 处理工艺中污泥停留时间较长，随着运行时间延长污泥活性下降明显.污泥中的非活性物质在反应器中的积存不但对微生物的活性产生抑制使污泥老化，而且这些非活性物质仍会在膜表面沉积导致膜通量降低，给反应器的稳固运行带来麻烦.另外，从固液分别的角度而言，膜单元可以取代二沉池，但是它却很难实现剩余污泥分别这一功能.在传统活性污泥法中二沉池污泥含水率在99.8%（相当于 20g/l ），曝气池混合液污泥浓度在2500 4500mg/l 之间 .而 MBR 混合液的污泥浓度在6000 12000mg/l 之间 .另外， MBR 混合液的沉降性能远不如活性污泥法中曝气池混合液的沉降性能好.目前，尚无一种现成的适合 于处理 MBR 剩余污泥的方法 .4.1.3 磷的去除在 MBR 系统中污泥的分别过程是靠膜材料截留来实现的，因此MBR 工艺与活性污泥法有很大的不同：其一是在传统活性污泥法中污泥的回流量通常为进水流量的0.5 1.5 倍，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结而在 MBR 处理工艺中为了保证膜材料的分别性能回流量通常是进水流量的2 4 倍.其二是在传统活性污泥法中回流污泥的溶解氧浓度很低，而在MBR 处理工艺中回流混合液的溶解氧浓度在24mg/l 之间.MBR 系统可以很便利的提高系统的污泥龄同时仍可以为前置反硝化供应兼氧的环境，所以 MBR 系统具有很好的脱氮成效，而在MBR 除磷的过程中就必需要合理的配置厌氧、兼氧和好氧过程或者接受化学处理的方式.生物除磷是通过厌氧放磷、好氧过量吸磷以及含有磷元素的剩余污泥排除这样几个过程来实现的 .在 MBR 系统中回流的是反应器混合液而不是像活性污泥法那样回流的是二沉池沉淀污泥 .由于混合液溶解氧浓度较高接受一般布置形式的MBR 处理工艺中厌氧放磷成效不理想 .因此为了取得理想的除磷成效就要借助于化学除磷方式.化学除磷是依靠投加化学药剂（铁盐、铝盐、石灰等）与混合液中的磷酸盐形成难溶性的沉淀类物质并以剩余污泥的势式排出系统.值得留意的是，在接受化学除磷的MBR 处理系统中必需留意化学药剂的投放点以防止所生成的难溶盐在膜材料表面的沉积.在 MBR 反应器中为了保证膜材料的通量就应当防止磷的难溶盐的生成以及沉淀过程和膜分别过程在同一个空间内进行.因此接受化学除磷就要对反应器进行合理、科学的布置. 5 传统 MBR 膜生物反应器与改进型MBR 膜生物反应器传统 MBR 膜生物反应器分为分置式和一体式两种，在对一般的MBR 膜生物反应器进行改进的基础上，改进型MBR 膜生物反应器的主要部件有MBR 膜组件和生物反应器 .由导流板分成生物降解区和膜滤出水区两部分，由于导流板的作用，进入膜滤出水区的活性污泥浓度很低，在提高生物降解区污泥浓度的同时，大大减轻了膜污染，可明显延长膜的清洗周期 .生物降解区为复合式，即兼有固定培养生物膜 和悬浮培养 活性污泥 生物反应器的特点，争辩说明，相比单纯的活性污泥法MBR 和生物膜 MBR 污水处理，复合式MBR 膜生物反应器的性能更佳 .微滤膜，孔径0.05 m，直接悬挂于膜滤出水区.原污水经毛发过滤器过 滤后，进入高位水箱，再经流量计进入生物降解区，有机物在这里被微生物分解，混合液经导流板进入膜滤出水区，在真空泵的抽吸作用下经膜过滤后进入出水槽，浓缩液可经底部连通管返回生物降解区，形成回流，底部接受曝气器曝气.5.1 与传统 MBR 相比，改进型MBR 在结构上具有如下特点：与一体式 MBR 相比， MBR 膜组件相对独立于MBR 膜生物反应器，位于膜滤出水区，而一体式 MBR 膜组件直接悬挂于MBR 膜生物反应器中，相同之处在于水均通过负压抽吸从膜单元外表进入中空纤维引出，底部曝气以减轻膜污染.与分置式 MBR 相比， MBR 膜组件与 MBR 膜生物反应器之间无需泵和管线连接，相同之处在于 MBR 膜组件相对独立于生物反应器，MBR 膜污染减轻 .5.2 改进型 MBR 膜生物反应器的主要优点是：较一体式 MBR 膜污染大为减轻，而较分置式MBR 的结构紧凑，体积小，工作压力小， 无水循环，节能。处理对象不同 .一体式 MBR 和分置式 MBR 的膜组件处理的是生物反应器中经生物降解的完全混合液，而改进型MBR 膜组件处理的是经导流板预澄清的料液，SS 浓度降低，有利于在不增加能耗的情形下减轻膜污染.除生物降解区外，膜滤出水区也需少 量曝气 前者是为微生物供应好氧环境，后者是为了减轻膜污染，因此该设备的详细能耗 需进一步的试验争辩 .6 膜污染MBR 工艺有传统工艺所无法比拟的优点, 但也存在较难克服的问题.第一如何防止膜污染 ,是国内外争辩者面临的主要问题.诸多争辩说明 , 生物细胞的胞外聚合物EPSExtracelluar Polymers 是膜污染的重要因素 , 由于 EPS在污泥混合液中的累积可引起混合液粘度的增加可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结以及膜过滤阻力的增加.膜污染现象特殊复杂 , 它取决于浓度、温度、pH 值、离子强度、