安全管理论文MBR技术在污水处理中的应用.doc

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1、此材料由网络搜集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。材料共分享，我们负责传递知识。平安治理论文MBR技术在污水处理中的应用摘要：介绍了MBR在国内外污水处理中的研究及应用，以及MBR技术的分类及特点。关键词：膜生物反响器 污水处理 特点膜生物反响器（MembraneBioreactor，简称MBR），是由膜别离和生物处理结合而成的一种新型、高效的污水处理技术。膜别离技术最早应用于微生物发酵工业，随着膜材料和制膜技术的开展，其应用领域不断扩大，已经涉及到化工、电子、轻工、纺织、冶金、食品、石油化工和污水处理等多个领域。1、MBR技术在国外污水处理中的研究及应用膜别离技术在污水处理中的应用开始于2

2、0世纪60年代末#1969年美国的Smith等人初次将活性污泥法与超滤膜组件相结合用于处理城市污水的工艺研究，该工艺大胆地提出了用膜别离技术取代常规活性污泥法中的二沉池，利用膜具有高效截留的物理特性，使生物反响器内维持较高的污泥浓度，在F/M 低比值下工作，如此就可以使有机物尽可能地得到氧化降解，提高了反响器的去除效率，这确实是MBR的最初雏形。进入20世纪70年代，有关MBR的研究进一步深化开展#1970年，Hardt等人使用完全混合生物反响器与超滤膜组合工艺处理生活污水，获得了98%的COD去除率和100%去除细菌的结果。1971年，Bemberis等人在污水处理厂进展了MBR试验，获得了

3、良好的试验结果。1978 年，Bhattacharyya等人将超滤膜用于处理城市污水，获得了非饮用回用水。1978年，Grethlein利用厌氧消化池与膜别离进展了处理生活污水的研究，BOD和TN的去除率分别为90%和75%.在这一时期，尽管各国学者对MBR工艺做了大量的研究工作，并获得了一定的研究成果，但是由于当时膜组件的品种特别少，制膜工艺也不是十分成熟，膜的寿命通常特别短，这就限制了MBR工艺长期稳定的运转，从而也就限制了MBR技术在实际工程中的推行应用。进入20世纪80年代以后，随着材料科学的开展与制膜水平的提高，推进了膜生物反响器技术的向前开展，MBR工艺也随之得到迅速开展。日本研究

4、者按照本国国土狭小！地价高的特点对MBR技术进展了大力开发和研究，并在MBR技术的研究和开发上走在了前列，使MBR技术开始走向实际应用。20世纪90年代以后，MBR技术得到了最为迅猛的开展，人们对MBR在生活污水处理！工业废水处理！饮用水处理等方面的应用都进展了研究，MBR已经进入实际应用阶段，并得到了快速的推行。20世纪的最后几年，人们围绕着膜生物反响器的关键征询题进展了较多的研究，并获得了一些成果。有关膜生物反响器的研究从实验室小试！中试规模走向了消费性试验，应用MBR的中、小型污水处理厂也逐步见诸报道。1998年初，欧洲第一座应用一体式膜生物反响器的生活污水处理厂在英国的Porlock建

5、成运转，成为英国膜生物反响器技术的里程碑。本世纪初，人们对膜生物反响器的研究方兴未艾，使得该项技术正在逐步趋于成熟。2、MBR技术在国内污水处理中的研究及应用我国对膜生物反响器的研究尽管起步较晚，但开展速度特别快。1991年，芩运华对膜生物反响器的应用进展了综述，介绍了MBR在日本的研究情况，这是我国学者对膜生物反响器做的较早的报道。随后，江成璋等人进展了中空纤维超滤膜在生物技术中的应用研究。1995年，樊耀波将MBR用于石油化工污水净化的研究，研制出一套实验室规模的好氧别离式MBR.从1995年以来，我国对膜生物反响器污水处理技术的研究工作开始全面展开，多家科研院所进展了此方面的研究，清华大

6、学、哈尔滨工业大学、中国科学院生态环境研究中心、天津大学、同济大学等对膜生物反响器的运转特性、膜通量的阻碍要素、膜污染的防止与清洗等方面做了大量细致的研究工作。2000年，顾平采纳国产中空纤维膜对生活污水做了中试规模的MBR研究，结果说明：MBR工艺出水悬浮物为零，细菌总数优于饮用水标准，COD和氨氮的去除率都高于95%，出水可直截了当回用。2001年，张立秋等对一体式MBR处理生活污水的主要设计参数HRT、SRT等进展了理论推导，为实际工程设计提供了参考，并对膜堵塞机理进展了深化研究讨论，提出了膜内部生物堵塞的存在。尽管，我国在MBR技术的研究讨论方面获得了明显的成绩，但是同日本、英国、美国

7、等国家相比，我国的研究试验水平还比拟落后，由于国产膜组件的品种较少，膜质量较差，寿命通常较短，因此在实际应用中存在一定的征询题。尽管在我国膜生物反响器用于处理生活污水已有应用，但到目前为止，设计完善、运转良好的应用膜生物反响器的生活污水处理厂还未见报道。3、MBR工艺的分类膜生物反响器主要是由膜组件和生物反响器两部分组成#按照膜组件与生物反响器的组合方式可将膜生物反响器分为以下三品种型：分置式膜生物反响器、一体式膜生物反响器和复合式膜生物反响器。3.1 分置式膜生物反响器分置式膜生物反响器是指膜组件与生物反响器分开设置，相对独立，膜组件与生物反响器通过泵与管路相连接#分置式膜生物反响器的工艺流

8、程如图1所示。该工艺膜组件和生物反响器各自分开，独立运转，因此互相关扰较小，易于调理操纵，而且，膜组件置于生物反响器之外，更易于清洗更换#但其动力耗费较大，加压泵提供较高的压力，造成膜外表高速错流，延缓膜污染，这是其动力费用大的缘故，每吨出水的能耗为210kWh，约是传统活性污泥法能耗的 1020倍，因此能耗较低的一体式膜生物反响器的研究逐步得到了人们的注重。3.2 一体式膜生物反响器一体式膜生物反响器起源于日本，主要用于处理生活污水，近年来，欧洲一些国家也热衷于它的研究和应用# 一体式膜生物反响器是将膜组件直截了当安置在生物反响器内部，有时又称为吞没式膜生物反响器（SMBR），依托重力或水泵

9、抽吸产生的负压或真空泵作为出水动力#一体式膜生物反响器工艺流程如图2所示。该工艺由于膜组件置于生物反响器之中，减少了处理系统的占地面积，而且该工艺用抽吸泵或真空泵抽吸出水，动力消耗费用远远低于分置式膜生物反响器，每吨出水的动力耗费约是分置式的1/10.假设采纳重力出水，则可完全节约这部分费用。但由于膜组件浸没在生物反响器的混合液中，污染较快，而且清洗起来较为苦恼，需要将膜组件从反响器中取出。3.3 复合式膜生物反响器复合式膜生物反响器也是将膜组件置于生物反响器之中，通过重力或负压出水，但生物反响器的型式不同#复合式MBR，是在生物反响器中安装填料，构成复合式处理系统。在复合式膜生物反响器中安装

10、填料的目的有两个：一是提高处理系统的抗冲击负荷，保证系统的处理效果；二是降低反响器中悬浮性活性污泥浓度，减小膜污染的程度，保证较高的膜通量。复合式膜生物反响器中，由于填料上附着生长着大量微生物，可以保证系统具有较高的处理效果并有抵抗冲击负荷的才能，同时又不会使反响器内悬浮污泥浓度过高，阻碍膜通量。4、MBR工艺的特点4.1 对污染物的去除效率高MBR对悬浮固体（SS）浓度和浊度有着特别良好的去除效果。由于膜组件的膜孔径特别小（0.011m），可将生物反响器内全部的悬浮物和污泥都截留下来，其固液别离效果要远远好于二沉池，MBR对SS的去除率在99%以上，甚至到达100%；浊度的去除率也在90%以

11、上，出水浊度与自来水相近。由于膜组件的高效截留作用，将全部的活性污泥都截留在反响器内，使得反响器内的污泥浓度可到达较高水平，最高可达4050g/L.如此，就大大降低了生物反响器内的污泥负荷，提高了MBR对有机物的去除效率，对生活污水COD的平均去除率在94%以上，BOD的平均去除率在96%以上。同时，由于膜组件的别离作用，使得生物反响器中的水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）是完全分开的，如此就可以使生长缓慢、世代时间较长的微生物（如硝化细菌）也能在反响器中生存下来，保证了MBR除具有高效降解有机物的作用外，还具有良好的硝化作用。研究说明，MBR在处理生活污水时，对氨氮的去除率平均在

12、98%以上，出水氨氮浓度低于1mg/L.此外，选择适宜孔径的膜组件后，MBR对细菌和病毒也有着较好的去除效果，如此就可以省去传统处理工艺中的消毒工艺，大大简化了工艺流程。另外，在DO浓度较低时，在菌胶团内部存在缺氧或厌氧区，为反硝化制造了条件。仅采纳好氧MBR工艺，尽管对TP的去除效率不高，但假设将其与厌氧进展组合，则可大大提高TP的去除率。研究说明，采纳A/O复合式MBR工艺，对TP的去除率可达70%以上。4.2 具有较大的灵敏性和有用性在城市污水或工业废水处理中，传统的处理工艺（格栅+沉砂池+初沉池+曝气池+二沉池+消毒池）流程较长，占地面积大，而出水水质又不能保证。而MBR工艺（筛网过滤

13、+MBR）则因流程短、占地面积小！处理水量灵敏等特点，而呈现出明显优势#MBR的出水量按照实际情况，只需增减膜组件的片数就可完成产水量调整，特别简单、方便。关于传统的活性污泥法工艺中出现的污泥膨胀现象，MBR由于不用二沉池进展固液别离，可以轻松处理。如此，就大大减轻了治理操作的复杂程度，使优质！稳定的出水成为可能。同时，MBR工艺特别易于实现自动操纵，提高了污水处理的自动化水平。4.3 处理了剩余污泥处置难的征询题剩余污泥的处置征询题，是污水处理厂运转好坏的关键征询题之一#MBR工艺中，污泥负荷特别低，反响器内营养物质相对缺乏，微生物处在内源呼吸区，污泥产率低，因此使得剩余污泥的产生量特别少，

14、SRT得到延长，排除的剩余污泥浓度大，可不用进展污泥浓缩，而直截了当进展脱水，这就大大节约了污泥处理的费用。有研究得出，在处理生活污水时，MBR最正确的排泥时间在35d左右。由上述可知，MBR工艺所具有的优越性，是目前其他处理工艺无法比拟的#该工艺在城市污水或生活污水处理！高浓度有机废水、难降解有机废水以及中水回用等方面都具有宽敞的应用前景。参考文献：1张军，王宝贞，张立秋。复合吞没式膜生物反响器脱氮除磷效能研究J.中国给水排水，2000，（16）：26-28.2刘贯一。超滤膜作载体的生物接触氧化工艺研究J.中国给水排水，2000，16.3封莉，张立秋，马放，等。膜堵塞机理研究与膜阻力测定J.环境工程，2002，（3）：53-55.4邹联沛，王宝贞，范延臻。SRT对膜生物反响器出水水质的阻碍J.中国给水排水，2000，16（7）：16-18.5刘锐，等。一体式膜生物反响器处理洗浴废水J.中国给水排水，2001，17（1）：5-8.