2022年MBR膜生物反应器设计.docx

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1、精品学习资源生物反应器设计任务说明书MBR 膜生物反应器设计欢迎下载精品学习资源1 简况1.1 膜生物反应器简介班级： 学号： 姓名：欢迎下载精品学习资源膜生物反应器（ Membrane Bioreactor ）为传统活性污泥法与膜分别技术地结合.活性污泥中微生物对原水中有机物进行生物降解，达到去除有机物地目地.膜分别单元代替了传统工艺中地二沉池，可大大减小占地面积，而且膜分别可以截留原水中地固体悬浮物、胶体物质等，保证优质而稳固地出水水质.欢迎下载精品学习资源概括起来，膜生物反应器与传统水处理工艺相比有以下优势：占地面积小，仅为传统工艺地 1/3-1/2.出水水质好，可回用 .浊度明显低于传

2、统工艺，对于大肠菌、噬菌体和有毒地微污染物地去除很明显 .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地去除成效.与传统工艺相比，膜生物反应器产生地剩余污泥量少，降低了对剩余污泥处置地费用.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地生物化学反应系统.用于水处理地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地膜生物反应器技术地争辩已经超过 30 年，膜生物反应器地商业应用也超过20 年.膜生物反应器最先用于微生物发酵工业.在废水处理领域中地应用争辩始于60 岁月地

3、美国.1969 年美国地 Smith 第一报导了活性污泥法和超滤结合，处理城市污水地方法；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地争辩，并申报了专利，但当时由于受膜生产技术所限，膜地使用寿命短，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地争辩工作.70 岁月后期，日本争辩者依据本国国土狭小、地价高地特点对膜分别技术在废水处理中地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 年膜生物反应器地争辩仍处在基础争辩阶段.进入 80 岁月以来，随着膜地开发，膜生物反应器更具有

4、用价值，膜技术在北美、欧洲以及日本得到长足地进展.国际上对膜生物反应器地争辩有了较快地进展. 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，把膜生物反应器地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地开发，膜分别装置地争辩等.法国、美国、澳大利亚等国对膜生物反应器地研 究也投入了很大力气 .使膜生物反应器地争辩内容更加全面而深化，为90 岁月地进一步推广应用奠定了技术基础.总结起来争辩地内容大致可分为以下几个方面：（1） ）探究新地膜生物反应器形式，扩大其适用范畴；欢迎下载精品学习资

5、源（2） ）探求合适地操作条件和工艺参数，尽可能提高膜组件地性能；（3）降低处理工艺地动力消耗；（4） ）进行机理及数学模型描述地争辩；（5） 有用扮装置地研制 .现在膜生物反应器已成功地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.随着膜制备技术地进步，MBR 专用膜品种地开发， 膜质量地提高和膜制造成本地降低，MBR 地设备投资也会随之降低，MBR 在水处理中地应用范畴也将越来越广 .膜生物反应器水处理技术地进展和广泛应用将成为生化水处理技术发展史上地又一次飞跃，在将来地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

6、技术中最有代表性地公司有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地推广与运用.此外 AsahiKASEI也进行了一体式和分置式膜生物反应器地工程与运用争辩 . Zenon 公司地主导产品有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，膜地工作通量约为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地反洗程序.该设备

7、接受了较高地气水比，因而能量消耗较高. Zenon 公司生产地 ZeeWeed 超滤膜已经在 42 个国家 500 多个工程上得到运用 .Kubota 公司开发地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 ，板式膜地寿命可达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地爱惜与再利用工程上，有些国家和地区使用该技术处理后地生活污水再经适当深度处理可以直接饮用.目前，由于国外地膜生物反应器研制成本较高，产品造价较

8、昂贵等缘由，确定程度上限制了该技术在更广泛地范围内应用，特殊是在进展中国家地推广应用.截至 2007 年底，全世界投入运行或在建地MBR 系统已超过 2500 套.已投入运行地规模最大地MBR 污水处理工程是位于德国Kaarst 市地 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 ） .在建规模最大地是美国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

9、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地膜生物反应器产品标准.更多地是将膜生物反应器作为污水处理以及回用过程中地一种水处理工艺.介绍水界动态地权威杂志“ water21在”2007 年 4 月版刊物上地最新文献“ 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地特殊性，所以想要实现不同技术之间地互换性很难.目前一个欧洲地组织试图形成高度标准化膜生物反应器标准.工程地两个合作方中一方主要负责分析争辩不同产品工程替换地潜在可能性；另一方主要负责监测、把握质量方法.工程组亦编制了

10、一份MBR 标准化白皮书，提出了需进一步争辩地两点，即开发可更换地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，所以世界上尚欢迎下载精品学习资源未有 MBR 现行地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地争辩起步较晚，最早开头争辩膜生物反应器地有天津高校、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地争辩.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

11、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地争辩.随着争辩地深化，也渐渐进入有用化阶段.由天津高校争辩地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地良好地应用前景和巨大地市场潜力，受到了更多争辩者地青睐，许多高校、争辩所、环保公司也加入到了该项技术地争辩开发中 .目前国内从事膜生物反应器开发应用地公司有30 余家，国内地膜生物反应器同时向着大型化和产品化两个方向进展.国

12、家科技部为了促进膜生物反应器技术地进步，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地863 争辩课题，分别进行跟膜生物反应器相关地膜制造、机理争辩、以及产业化与运用地争辩，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地进展国内近几年来显现了规模较大地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

13、器进展方向1.5.1 应用地重点领域和方向现有城市污水处理厂地更新升级，特殊是出水水质难以达标或处理流量剧增而占地面积 无法扩大地水厂 .无排水管网系统地小区，如居民点、旅行度假区、风景区等生活污水地深度处理排放或回用 .有污水回用需求地地区或场所，如宾馆、洗车业、客机、流淌厕所等可以充分发挥 MBR 占地面积小、设备紧凑、自动把握、灵敏便利地特点，实现就地处理、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、合成脂肪酸等行业地污染点源. MBR 可以对这些常规处理工艺无法达标地废水进行有效地处理，并实现回用.此外 MBR 对垃圾填埋厂渗滤液地处理及

14、回用也是其重要运用方向之一 .1.5.2 将来地争辩重点低成本、高通量、抗污染、长寿命地膜以及高集成化膜组件地研制和运用，是MBR 大规模运用地前提和重点，众多膜制造企业在该领域投入了大量地精力. MBR 工艺流程形式及运行条件地优化 .争辩开发出应对不同水质地复合膜生物反应器技术，拓展膜生物反应器地运用领域 .争辩 MBR 污泥产率与运行条件地关系，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地条件下，对 MBR 用于污水处理地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

15、脱氮除磷、操作爱惜简便、可以长期稳固运行等为目标，开发新型地膜生物反应器.争辩开发系统地 MBR 地工艺设计方法，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地一个重要进展方向，国内外知名地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 标准名称欢迎下载精品学习资源膜生物反应器实际上是三类反应器地总称，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（Extra

16、ctive Membrane Bioreactor ， EMBR） .人们常说地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地分类方法有多种.依据膜组件和生物反应器地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

17、法仍有：依据膜过滤动力地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地 相对位置分为加压式和抽吸式；依据微生物地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地相对位置进行分类是膜生物反应器地主要分类方法，在标准中提到地分类是依据此方法进行分类.膜生物反应器地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地工业废水处理以及生活污水地处理回用，依据不同地处理水质，膜生物反应器地运行参数差别很大，很难用其膜面积、膜通量、生物反应器地容积、能耗等来表述其规格，而处理水量是一个很有代

18、表性地规格参数，也被广大地厂商和用户关注，因此接受处理水量作为膜生物反应器地一个主要规格.2.3 膜生物反应器地命名膜生物反应器按膜组件和生物反应器地相对位置进行分类，膜组件置于膜生物反应器内部地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地为外置式膜生物反应器（side-streammembrane bioreactor，SSMBR） .膜生物反应器地型号由膜生物反应器地英文缩写（MBR）、分类地英文缩写（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 ）地阿拉伯数字组成：欢迎下载精品学

19、习资源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，需要配备确定地膜组件清洗装置.反应器壳体主要是活性污泥去除污染物质地场所，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地核心部分，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）以及公用地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地空气，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地自动运行供应动

20、力及把握 .为了有效保持膜通量，需要配置必要地膜化学清洗、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.清洗方法跟膜地材质、膜地性能、运行环境、污染物类型等亲热相关，不同地膜厂家对膜地使用爱惜均有详细地规定，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 膜和膜组件地分类膜生物反应器地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

21、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.无机膜较为常见地有陶瓷膜、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地中空纤维膜、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，而主要地膜供应厂家地膜孔径多落在 0.01 0.4 m间.结合各公司地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

22、膜，膜孔径为0.010.4 m，膜通量为 15 40L/m2h（埋没式膜生物反应器）或40 80L/m2h（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 进出水水质欢迎下载精品学习资源膜生物反应器是活性污泥技术与膜分别技术地有机结合，用于处理可生物降解地废（污）水，它有确定地适用范畴，标准中规定地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地工业废水地水质情形.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地上限如下：欢迎下载精品学习资源CODcr 500mg/；LBOD5 300mg/L

23、； SS 150mg/；LNH3-N 50mg/L； n-Hex 50mg/L且 n-Hex欢迎下载精品学习资源（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地污水，需要对其进行适当地预处理，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较大地原水需要实行必要地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，随过滤地进

24、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地油脂，在n-Hex 值（正已烷提取物）超过 50mg/L 地情形下要进行气浮除油，降到50mg/L 以下 .在含有矿物质油地情形下， 有可能对膜产生更恶劣地影响，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地污水深度处理装置，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、氨氮地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

25、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）、城市污水再生利用地下水回 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地预处理措施或调整膜生物反应器有关工艺参数中意需要

26、.如总磷有严格要求地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地污水和废水处理技术，它既有一般活性污泥法地特点，又不完全相同，同时仍有膜分别工艺地特性.对于有机废水地处理，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地工艺参数 .在活性污泥地条件下，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地对数呈线性下降关系.爱惜生物反应器内较高地污泥浓度，有利于增加基质地去除速率，但由于膜地污染加快，兼顾两者，微生物地适宜浓度为6000mg/L 左右 .混合液溶解性有机物地影响大

27、于MLSS地影响，而 MLSS在 4000 24000mg/L 时，对膜通透量无影响 .存在以上不同地观点，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地相关性仍缺乏定量地分析和考察.膜面流速并非越高越好，膜面流速地增加使得膜表面污染层变薄,有可能会造成不行逆地污染.以下是不同膜生物反应器厂家商业运行膜生物反应器地工艺参数汇总表：欢迎下载精品学习资源依据以上厂家膜生物反应器地运行参数，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地“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

28、用地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地浓差极化现象，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/ （ kgMLSSd）间，而膜生物反应器中地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/（kgMLSSd）.膜生物反应器生化处理地水力停留时间主要依据污泥浓度、B

29、OD 负荷以及膜组件在膜生物反应器内地布置所占据地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地空间，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地体积.由于膜厂家众多，其生产地膜组件地材质、结构形式千差万别，选择不同地膜厂家之膜组件组成地膜生物反应器，其外形尺寸均不同，因此很欢迎下载精品学习资源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地相对大小 .当设计选用 MBR 处理可生物降解地工业废水时，如进水水质不在标准规定

30、“膜生物反应器进水中主要污染物浓度地上限”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）地情形下，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地增殖速率很低，在活性污泥系统中，为了充分进行硝化反应，必需有足够大地污泥龄 c，所以要求设计污泥龄 cd要大于硝化所需地最小污泥龄 cm，按体会其中算法一仅考虑对污水中BOD 地去除，而算法二就考虑了氨氮地去除.式中地系数需依据体会及试验确定 .同时膜生物反应器地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地运行成本.依据现有膜生物反应器膜组件地物理寿命以及污堵情

31、形，标准规定应当选择强度高、抗污染、耐老化地膜材质 .在正常运行条件下膜地使用寿命不得低于三年.由于膜生物反应器膜组件欢迎下载精品学习资源通量地爱惜不但需要设计合理地工艺，而且需要有必备地膜组件清洗装置 .过膜压差是衡量膜是否堵塞或其抗污堵才能地一项很重要地指标，考虑到埋没式膜生物反应器地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地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地膜生物反应器相符合地 .2.8 试验方法为便于对膜生物反应器地成品进行质量把

32、握，标准对膜生物反应器地试验方法进行了详细规定，内容涵盖膜生物反应器地尺寸、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.由于膜地材质型式多样性，膜组件地贮存应参照膜供应商地技术要求.膜生物反应器成品应在洁净地空间内存放，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地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地检验分类、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

33、应器也是一种技术，它是组件、部件、设备把握系统地结合，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地范畴、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地规定.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

34、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地面积，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地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地截留作用，可保留世代周期较长地微生物，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 地技术原理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.由于膜能将全部地生物量

35、截留在反应器内, 可以获得长泥龄和高悬浮固体浓度,有利于生长缓慢地固氮菌和硝化菌地增殖,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地硝化才能 , 膜分别仍能爱惜较低地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 工艺中膜选择地技术要点MBR 从膜分别地角度主要涉及微滤、超滤、纳滤及反渗透.由于无机膜地成本相对较高, 目前几乎全部地膜技术都依靠于有机地高分子化合物.应用于 MBR 地膜材料既要有良好地成膜性、热稳固性、化学稳固性, 同时应具有较高地水通量和较好地抗污染才能.目前, 国内欢迎下载精品学习资源外常接受地方法是膜材料改性或膜

36、表面改性，能有效地提高膜组件地通量和抗污染才能 .另一点需要考虑地因素是膜地孔径 , 由于曝气池中活性污泥是由集合地微生物颗粒构成 , 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地有机物质表面 ,尽管粒子地直径取决于污泥地浓度、混合状态以及温度条件 , 这些粒子仍存在着确定地分布规律 ,考虑到活性污泥状态与水通量 , 最好选择 0.10 0.40 微 M 孔径地膜 .4 MBR 技术地优点MBR 是膜分别技术与生物处理法地高效结合,其起源是用膜分别技术取代活性污泥法中地二沉池 ,进行固液分别 .这种工艺不仅有效地达到了泥水分别地目地,而且具有污水三级处理传统工艺不行比拟地优点:1、

37、高效地进行固液分别,其分别成效远好于传统地沉淀池,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、膜地高效截留作用 ,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地完全分别 ,运行把握灵敏稳固.3、由于 MBR 将传统污水处理地曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理地全部工艺设施 ,因此可大幅削减占地面积,节省土建投资 .4、利于硝化细菌地截留和繁殖,系统硝化效率高 .通过运行方式地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地降解效率.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

38、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地问题4.1.1 工艺设计在常规地水处理工艺中，废水中地污染物约有2/3 被转化为新生地生物量（污泥）.由于这些新生地生物量也是一种潜在地污染源，所以在传统地水处理工艺中污泥地分别过程与降解过程具有同样重要位置置.在传统地处理工艺中，污泥分别是以重力分别形式来实现地，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 系统地工艺配置MBR 系统可以省去活性污泥法中地初沉池.但是，进入到MBR 反应器地固体颗粒会集

39、合在膜纤维之间 .过量地积存将导致断丝地情形发生使整个系统地正常运行受到影响.由于目前膜组件地造价占整个工程投资地比例较大，所以在MBR 系统地设计过程中应当对预处理单元进行合理地配置 .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.污泥中地非活性物质在反应器中地积存不但对微生物地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，给反应器地稳固运行带来麻烦.另外，从固液分别地角度而言，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2

40、500 4500mg/l 之间 .而 MBR 混合液地污泥浓度在6000 12000mg/l 之间 .另外， MBR 混合液地沉降性能远不如活性污泥法中曝气池混合液地沉降性能好.目前，尚无一种现成地适合 于处理 MBR 剩余污泥地方法 .4.1.3 磷地去除在 MBR 系统中污泥地分别过程是靠膜材料截留来实现地，因此MBR 工艺与活性污泥法有很大地不同：其一是在传统活性污泥法中污泥地回流量通常为进水流量地0.5 1.5 倍，欢迎下载精品学习资源而在 MBR 处理工艺中为了保证膜材料地分别性能回流量通常是进水流量地2 4 倍.其二是在传统活性污泥法中回流污泥地溶解氧浓度很低，而在MBR 处理工艺

41、中回流混合液地溶解氧浓度在24mg/l 之间.MBR 系统可以很便利地提高系统地污泥龄同时仍可以为前置反硝化供应兼氧地环境，所以 MBR 系统具有很好地脱氮成效，而在MBR 除磷地过程中就必需要合理地配置厌氧、兼氧和好氧过程或者接受化学处理地方式.生物除磷是通过厌氧放磷、好氧过量吸磷以及含有磷元素地剩余污泥排除这样几个过程来实现地 .在 MBR 系统中回流地是反应器混合液而不是像活性污泥法那样回流地是二沉池沉淀污泥 .由于混合液溶解氧浓度较高接受一般布置形式地MBR 处理工艺中厌氧放磷成效不理想 .因此为了取得理想地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

42、）与混合液中地磷酸盐形成难溶性地沉淀类物质并以剩余污泥地势式排出系统.值得留意地是，在接受化学除磷地MBR 处理系统中必需留意化学药剂地投放点以防止所生成地难溶盐在膜材料表面地沉积.在 MBR 反应器中为了保证膜材料地通量就应当防止磷地难溶盐地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、科学地布置. 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，在对一般地MBR 膜生物反应器进行改进地基础上，改进型MBR 膜生物反应器地主要部件有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

43、区两部分，由于导流板地作用，进入膜滤出水区地活性污泥浓度很低，在提高生物降解区污泥浓度地同时，大大减轻了膜污染，可明显延长膜地清洗周期 .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 生物反应器地特点，争辩说明，相比单纯地活性污泥法MBR 和生物膜 MBR 污水处理，复合式MBR 膜生物反应器地性能更佳 .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，在真空泵地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

44、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 膜生物反应器地主要优点是：较一体式 MBR 膜污染大为减轻，而较分置式MBR 地结构紧凑，体积小，工作压力小， 无水循环

45、，节能；处理对象不同 .一体式 MBR 和分置式 MBR 地膜组件处理地是生物反应器中经生物降解地完全混合液，而改进型MBR 膜组件处理地是经导流板预澄清地料液，SS 浓度降低，有利于在不增加能耗地情形下减轻膜污染.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，因此该设备地详细能耗 需进一步地试验争辩 .6 膜污染MBR 工艺有传统工艺所无法比拟地优点, 但也存在较难克服地问题.第一如何防止膜污染 ,是国内外争辩者面临地主要问题.诸多争辩说明 , 生物细胞地胞外聚合物EPSExtracelluar Polymers 是膜污染地重要因素 , 由于 EPS在污泥混合液中地累积可引起混合液粘度地增加欢迎下载精品学习资源以及膜过滤阻力地增加.膜污染现象特殊复杂 , 它取决于浓度、温度、pH 值、离子强度、氢健、偶极间作用力等物理和化学参数.争辩说明，好氧 MBR 数量占确定多数地生物絮体对膜污染起主导作用；而厌氧 MBR 就归结于有机质在膜面地吸附、难溶无机物在膜表面地沉积以及微生物细胞在膜面地粘附.其实 , 膜污染在 MBR 工艺中是特殊复杂、难把握地, 它是 MBR 工艺有用化地主要问题.欢迎下载