膜生物反应器精选PPT.ppt

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1、关于膜生物反应器第1页，讲稿共84张，创作于星期三膜生物反应器（MBR）第2页，讲稿共84张，创作于星期三 一、一、MBR的原理的原理膜生物反应器(英文名称为Membrane Bioreactor，缩写为MBR)。MBR将生物反应器和膜分离过程相结合的一种新型工艺，其最大的特点就是采用膜组件代替传统生物处理中的二沉池。污水中的污染物首先在生物反应器中进行生物降解，同时生物反应器内的混合液在膜两侧压力差的作用下，水和小于膜孔径的小分子溶质透过膜，即为处理后出水。微生物及大分子溶质被膜截留，从而替代沉淀池完成其与处理出水的分离过程。第3页，讲稿共84张，创作于星期三 一、一、MBR的原理的原理 在

2、传统的污水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖在传统的污水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般

3、在 1.53.5g/L 左右，从而限制左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（了生化反应速率。水力停留时间（HRT）与污泥龄（）与污泥龄（SRT）相互依赖，提高容积负荷与降低污）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的费用的 25%40%。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。第4页，讲稿共84张，创作于星期

4、三一、一、MBR的原理和特点的原理和特点 MBR 工艺通过将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，工艺通过将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，不仅省去了二沉池的建设，而且大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性不仅省去了二沉池的建设，而且大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群特别是优势菌群)的出现，提高了生化反应速率。的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低同时，通过降低 F/M 比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而

5、基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。泥法存在的许多突出问题。第5页，讲稿共84张，创作于星期三 一、一、MBR原理原理1 1、出水水质好、出水水质好在MBR中，降解时间较长的可溶性大分子化合物可以被膜截留下来并与污泥一起返回到生物反应器中，使这些化合物在生物反应器中的停留时间变长，从而有利于微生物对这些化合物的降解；同时较长的SRT可以使世代时间较长的硝化细菌能够在生物反应器中积累，提高了硝化效果。因此MBR出水有机物含量较低，且总氮和总磷的含量也远远低于传统活性污泥法。同时，由于膜单元采用微滤膜或超滤膜，因而不仅对水中悬浮物截留率高，而且可以去除细菌。MBR特点：第6页，讲稿共84张

6、，创作于星期三 一、一、MBR原理原理2、工艺参数易于控制在MBR中，用膜组件代替二沉池，可以同时实现较短的HRT（水力停留时间）和很长的SRT(污泥龄）。同时，MBR中由于膜对污泥的截留，可以在很大程度上消除污泥膨胀现象。污泥龄污泥龄SRT是指在反应系统内，微生物从其生成到排出系统的平均是指在反应系统内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是反应系统内的微生物全部更新一次所需的时间。停留时间，也就是反应系统内的微生物全部更新一次所需的时间。从工程上说，在稳定条件下，就是曝气池中工作着的活性污泥总量从工程上说，在稳定条件下，就是曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥数量的比与

7、每日排放的剩余污泥数量的比c。MBR特点：第7页，讲稿共84张，创作于星期三一、一、MBR原理原理污泥龄污泥龄SRTSRT是活性污泥在曝气池中的平均停留时间，即是活性污泥在曝气池中的平均停留时间，即 SRT=SRT=曝气池中的活性污泥量曝气池中的活性污泥量/每天从曝气池系统排出的剩余污泥量每天从曝气池系统排出的剩余污泥量 SRT=SRT=（X*VTX*VT）/（QS*XR+Q*XEQS*XR+Q*XE）式中式中SRTSRT污泥龄，污泥龄，d d XX曝气池中的活性污泥浓度，即曝气池中的活性污泥浓度，即MLSSMLSS，kg/m3 kg/m3 VTVT曝气池总体积，曝气池总体积，m3 m3 QS

8、QS每天排出的剩余污泥体积，每天排出的剩余污泥体积，m3/d m3/d XRXR剩余污泥浓度，剩余污泥浓度，kg/m3 kg/m3 QQ设计污水流量，设计污水流量，m3/d?m3/d?XEXE二沉池出水的悬浮固体浓度，二沉池出水的悬浮固体浓度，kg/m3 kg/m3 一般在前置反硝化工艺中，回流比取一般在前置反硝化工艺中，回流比取2.02.0。若希望进一步提高反硝化率，可继续提。若希望进一步提高反硝化率，可继续提高回流比。但必须注意，最大回流比为高回流比。但必须注意，最大回流比为4.04.0，且回流比较高时存在着将过多的溶，且回流比较高时存在着将过多的溶解氧带入反硝化区的危险。为了减少循环回流

9、中的溶解氧，可在曝气池末端解氧带入反硝化区的危险。为了减少循环回流中的溶解氧，可在曝气池末端设置隔离区域，减少该区中的曝气量设置隔离区域，减少该区中的曝气量。第8页，讲稿共84张，创作于星期三一、一、MBR原理原理 水力停留时间水力停留时间水力停留时间水力停留时间HRTHRT是指待处理污水在反应器内的平均停留时间，也就是污是指待处理污水在反应器内的平均停留时间，也就是污是指待处理污水在反应器内的平均停留时间，也就是污是指待处理污水在反应器内的平均停留时间，也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间（池容水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间（池容水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间

10、（池容水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间（池容/进水流量就是水力进水流量就是水力进水流量就是水力进水流量就是水力停留时间）。因此，如果反应器的有效容积为停留时间）。因此，如果反应器的有效容积为停留时间）。因此，如果反应器的有效容积为停留时间）。因此，如果反应器的有效容积为V V（立方米），则：（立方米），则：（立方米），则：（立方米），则：HRT=V/Q(h)HRT=V/Q(h)3 3、耐冲击负荷、耐冲击负荷 MBR MBR中生物反应器中的微生物浓度比普通生物反应器高得多，中生物反应器中的微生物浓度比普通生物反应器高得多，装置处理容积负荷大，同时当进水中有机物浓度变化较大时，装置处理容积

11、负荷大，同时当进水中有机物浓度变化较大时，有机负荷率有机负荷率(单位质量的微生物在单位时间内承受的有机物质量单位质量的微生物在单位时间内承受的有机物质量)变变化不大，系统去除有机物的效果变化不大。化不大，系统去除有机物的效果变化不大。第9页，讲稿共84张，创作于星期三 一、一、MBR原理原理4、污泥产生量少生物反应器中的污泥浓度很高，因此污泥负荷F/M较低，污泥产量很低。5、易于自动控制MBR系统结构简单，运行灵活稳定，容易操作和实现自动化。但MBR也存在缺点：由于存在膜污染，需要定期反冲洗和化学清洗；膜需要定期更换；能耗较一般生化处理方法要高。MBR特点：第10页，讲稿共84张，创作于星期三

12、二、二、MBR工艺类型工艺类型MBR工艺分类工艺分类分类依据分类依据种类种类膜组件与生物反应器组合方式分置式、一体式、（一体）复合式膜组件管式、板框式、中空纤维式等膜材料有机膜、无机膜压力驱动形式外压式、抽吸式生物反应器好氧、厌氧曝气生物反应器、萃取膜生物反应器、膜分离生物反应器 第11页，讲稿共84张，创作于星期三二、二、MBR工艺类型工艺类型 膜组件和生物反应器分开设置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水。膜组件置于生物反应器内部，进水进入膜-生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在负压作用下由膜过滤出

13、水。分置式分置式一体式一体式复合式复合式 形式上也属于一体式膜-生物反应器，所不同的是在生物反应器内加装填料，从而形成复合式膜-生物反应器，改变了反应器的某些性状。MBR工艺分类工艺分类第12页，讲稿共84张，创作于星期三二、二、MBR工艺类型工艺类型 优点：(1)膜组件与生物反应器之间的相互影响小 (2)单位面积膜的水通量大 (3)运行稳定可靠，操作管理容易 (4)易于膜的清冼、更换和增设 缺点：(1)为减少污染物在膜表面的沉积，需要较高的膜面流速，因而配置的超滤循环泵需要较高的流量，能耗很高，一般为68Kwh/m3 (2)循环泵内的高剪切力会引起生物絮体的破坏，导致生物活性的降低第13页，

14、讲稿共84张，创作于星期三二、二、MBR工艺类型工艺类型 优点：(1)体积小，整体性强。膜组件直接置于生物反应器中，大大减少了占地面积 (2)运行动力费用低。膜表面的错流是靠空气搅动产生的，混合液随气流向上流动，在膜表面产生剪切应力，在这种剪切应力的作用下，沉积在膜表面的颗粒容易脱离膜表面，因此不需要功率较大的循环泵 缺点：(1)需要定期将膜组件取出生物反应器进行化学清洗，因而管理方面上不及分置式；(2)出水不连续；(3)单位膜面积膜的产水量较低，一般仅为5-10L/m2h。第14页，讲稿共84张，创作于星期三不足：运行过程易污染、强度低、使用寿命短 优点：成本相对较低，造价便宜，膜的制造工艺

15、较为成熟，膜孔径和形式也较为多样，应用广泛.材质：聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等 高分子有机膜材料高分子有机膜材料MBR用膜介绍用膜介绍不足：造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难 优点（陶瓷膜为例）：耐酸、抗压、抗温，其通量高、能耗相对较低 材质：金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等 无机膜无机膜MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件第15页，讲稿共84张，创作于星期三MBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件 目前目前MBR膜组件中使用量较大的只有聚偏膜组件中使用量较大的只有聚偏二氟乙烯（二氟乙烯（PVDF）、聚乙烯（）、聚

16、乙烯（PE）和聚丙稀）和聚丙稀（PP）。其中聚偏二氟乙烯（）。其中聚偏二氟乙烯（PVDF）由于其）由于其优良的物理和化学性能（强度和耐腐蚀性）在优良的物理和化学性能（强度和耐腐蚀性）在国内和国外用量均最大。国内和国外用量均最大。第16页，讲稿共84张，创作于星期三MBR 工艺中用膜一般为微滤膜（MF）和超滤膜（UF），大都采用 0.1 0.4 m 膜孔径 MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件微滤常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纤维素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等.超滤常用聚合物材料有：聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚酰胺、聚丙烯腈（

17、PAN）、聚偏氟乙烯、纤维素酯、聚醚醚酮、聚亚酰胺、聚醚酰胺等.MBR用膜介绍用膜介绍第17页，讲稿共84张，创作于星期三MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件海绵状支撑层致密表皮层PVDF(聚偏氟聚偏氟乙烯乙烯)材质中空材质中空纤维膜纤维膜，PVDF是一种氟化聚合是一种氟化聚合物，具有物，具有300万万400万的分子万的分子量，有很强的量，有很强的物理强度和化物理强度和化学稳定性学稳定性.膜表面放大照片膜表面放大照片膜横断面放大照片膜横断面放大照片MBR用膜介绍用膜介绍第18页，讲稿共84张，创作于星期三MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件MBR用膜介绍用膜介绍 陶瓷膜主要是陶

18、瓷膜主要是A12O3，Zr02，Ti02和和Si02等无机材料等无机材料制备的多孔膜，其孔径为制备的多孔膜，其孔径为0.150m。具有化学稳定性好，能耐。具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂酸、耐碱、耐有机溶剂:机械强度机械强度大，可反向冲洗大，可反向冲洗:抗微生物能力强抗微生物能力强:耐高温耐高温:孔径分布窄，分离效率高等孔径分布窄，分离效率高等特点特点。陶瓷膜与同类的有机高分。陶瓷膜与同类的有机高分子膜相比具有许多优点：它坚硬、子膜相比具有许多优点：它坚硬、承受力强、耐用、不易阻寨，对具承受力强、耐用、不易阻寨，对具有化学侵害性液体和高温清洁液有有化学侵害性液体和高温清洁液有更强的抵

19、抗能力，其主要缺点就是更强的抵抗能力，其主要缺点就是价格昂贵目，制造过程复杂。价格昂贵目，制造过程复杂。第19页，讲稿共84张，创作于星期三MBR膜组件膜组件MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件 中空纤维具有高压下不变形的强度，勿需支撑材料。把大量中空纤维具有高压下不变形的强度，勿需支撑材料。把大量(多达几十万根多达几十万根)中空纤维膜装入圆筒型耐压容器内。纤维束的开口中空纤维膜装入圆筒型耐压容器内。纤维束的开口端用环氧树脂铸成管板。端用环氧树脂铸成管板。外径一般为外径一般为 40 250 m，内径为，内径为 25 42m。在。在 MBR 中，常把组件直接放入反应器中，不需耐压容器，构

20、成中，常把组件直接放入反应器中，不需耐压容器，构成浸没式膜浸没式膜-生物反应器。一般为外压式膜组件。生物反应器。一般为外压式膜组件。优点：装填密度高，一优点：装填密度高，一般可达般可达1600030000 m2/m3；造价相对较低；造价相对较低；寿命较长；可以采用物化寿命较长；可以采用物化性能稳定，透水率低的尼性能稳定，透水率低的尼龙中空纤维膜；膜耐压性龙中空纤维膜；膜耐压性能好能好，不需要支撑材料。，不需要支撑材料。缺点：对堵塞敏感，污染缺点：对堵塞敏感，污染和浓差极化对膜的分离性和浓差极化对膜的分离性能有很大影响能有很大影响,压力降较压力降较大；再生清洗困难；原料大；再生清洗困难；原料的前

21、处理成本高。的前处理成本高。第20页，讲稿共84张，创作于星期三MBR膜组件膜组件MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件板框式是板框式是MBR 工艺最早应用的一种膜组件形式，外形类似于普通的板框式压滤机。工艺最早应用的一种膜组件形式，外形类似于普通的板框式压滤机。优点：优点是：制造组装简优点：优点是：制造组装简单，操作方便，易于维护、单，操作方便，易于维护、清洗、更换。清洗、更换。缺点：密封较复杂，压缺点：密封较复杂，压力损失大，装填密度小。力损失大，装填密度小。第21页，讲稿共84张，创作于星期三MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件 由膜和膜的支撑体构成，有内压型和外压型两种运

22、行方式。实际中多采用内压型，即进水由膜和膜的支撑体构成，有内压型和外压型两种运行方式。实际中多采用内压型，即进水从管内流入，渗透液从管外流出。膜直径在从管内流入，渗透液从管外流出。膜直径在 624mm 之间。管状膜被放在一个多孔的不锈钢、之间。管状膜被放在一个多孔的不锈钢、陶瓷或塑料管内，每个膜器中膜管数目一般为陶瓷或塑料管内，每个膜器中膜管数目一般为418根。管状膜目前主要有烧结聚乙烯微孔滤膜、根。管状膜目前主要有烧结聚乙烯微孔滤膜、陶瓷膜、多孔石墨管等，价格较高，但耐污染且易清洗。尤其对高温介质适用。陶瓷膜、多孔石墨管等，价格较高，但耐污染且易清洗。尤其对高温介质适用。优点：料液可以控制湍

23、流料液可以控制湍流流动，不易堵塞，易清洗，流动，不易堵塞，易清洗，压力损失小。压力损失小。缺点：装填密度小装填密度小，一，一般低于般低于300m2/m3。MBR膜组件膜组件第22页，讲稿共84张，创作于星期三MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件 主要部件为多孔支撑材料，两侧是膜，三边密封，开放边与一根多孔的中心产品水收集管主要部件为多孔支撑材料，两侧是膜，三边密封，开放边与一根多孔的中心产品水收集管密封连接，在膜袋外部的原水侧垫一层网眼型间隔材料，把膜袋隔网依次迭合，绕中心集水密封连接，在膜袋外部的原水侧垫一层网眼型间隔材料，把膜袋隔网依次迭合，绕中心集水管紧密地卷起来，形成一个膜卷，

24、装进圆柱形压力容器内，就制成了一个螺旋卷式膜组件。管紧密地卷起来，形成一个膜卷，装进圆柱形压力容器内，就制成了一个螺旋卷式膜组件。优点：膜的装填密度高；膜膜的装填密度高；膜支撑结构简单；浓差极化小；支撑结构简单；浓差极化小；容易调整膜面流态。容易调整膜面流态。缺点：中心管处易泄漏；中心管处易泄漏；膜与支撑材料的粘结处膜膜与支撑材料的粘结处膜易破裂而泄漏；膜的安装易破裂而泄漏；膜的安装和更换困难。和更换困难。MBR膜组件膜组件第23页，讲稿共84张，创作于星期三MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件名称/项目中空纤维式毛细管式螺旋卷式平板式圆管式价格（元/m 3）4015015080025

25、080080025004001500充填密度高中中低低清洗难易中易易压力降高中中中低可否高压操作可否可较难较难膜形式限制有有无无无MBR膜组件膜组件各种膜组件特性表各种膜组件特性表第24页，讲稿共84张，创作于星期三MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件MBR膜组件膜组件中空中空纤维纤维膜膜组组件件板式膜板式膜组组件件中空纤维膜膜丝柔性,可反冲洗支撑板式平板膜:膜片为刚性,不可反冲洗独立的清洗独立的清洗填充密度 160m/m 填充密度 80m/m 典型膜通量：15L/mh 典型膜通量：20L/mh 缠绕式纤维物质，污泥堵塞,卡在纤维间，无法通过反冲去除。沟槽式,低填充密度，堆积在板间，始

26、于板固定处，没有反冲洗化学清洗。化学及机械清洗。中空纤维膜组件和板式膜组件的比较中空纤维膜组件和板式膜组件的比较第25页，讲稿共84张，创作于星期三MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件三种常见的三种常见的MBR膜组件膜组件A.中空纤维帘状浸入式膜组件第26页，讲稿共84张，创作于星期三MBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件以MitsubishiRayon(Japan)公司为代表，它具有膜面积大，易于安装，清洗方便等特点 第27页，讲稿共84张，创作于星期三MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件 以GE的Zenon公司为代表，它具有膜面积大，占地面积小等特点。三种常见的三种常见的M

27、BR膜组件膜组件B.中空纤维柱状浸入式膜组件第28页，讲稿共84张，创作于星期三MBRMBR工艺用膜、膜组件工艺用膜、膜组件 以Kubota公司为代表，具有膜通量大，易于组装，清洗方便等特点。三种常见的三种常见的MBR膜组件膜组件C.平板型帘状浸入式膜组件第29页，讲稿共84张，创作于星期三二、二、MBR工艺类型工艺类型MBR处理系统实景照片第30页，讲稿共84张，创作于星期三二、二、MBR工艺类型工艺类型MBR处理系统实景照片第31页，讲稿共84张，创作于星期三二、二、MBR工艺类型工艺类型MBR系统中所用的膜第32页，讲稿共84张，创作于星期三三、三、MBR运行的影响因素运行的影响因素有机

28、负荷：在好氧MBR中，污泥浓度随容积负荷的增加迅速升高，有机物去除速率加快，污泥负荷基本保持不变，从而抑制出水水质的恶化；而在厌氧MBR中，污泥浓度升高缓慢，污泥负荷与容积负荷几乎呈正相关关系，因此厌氧MBR出水水质易受容积负荷的影响。1、影响MBR稳定运行的生物动力学参数第33页，讲稿共84张，创作于星期三三、三、MBR运行的影响因素运行的影响因素污泥浓度：污泥浓度是MBR系统的重要参数，不仅影响有机物的去除能力，还对膜通量产生影响。研究成果表明：一定条件下污泥浓度越高，膜通量愈低。但国内学者在一体式MBR处理生活污水的研究却发现：当曝气强度足够大时（气水比近似100：1），MLSS由10g

29、L变化到35g/L时，MLSS与膜通量没有明显的相关性；但如果降低曝气强度，MLSS对膜通量可能产生一定的影响。1、影响MBR稳定运行的生物动力学参数第34页，讲稿共84张，创作于星期三三、三、MBR运行的影响因素运行的影响因素膜的选择：膜材料分为有机膜和无机膜两种。由于较高的投资成本限制了无机膜在我国的广泛应用，国内MBR普遍采用有机膜，常用的膜材料为聚乙烯、聚丙烯等。分离式MBR通常采用超滤膜组件，截留分子量一般在230万。截留分子量越大，初始膜通量越大，但长期运行膜通量未必越大。对于一体式MBR，既可用超滤膜，也可使用微滤膜。2、膜分离参数第35页，讲稿共84张，创作于星期三三、三、MB

30、R运行的影响因素运行的影响因素操作方式的优化：对于分体式MBR，为了减缓膜污染，反冲洗是维持MBR稳定运行的重要操作。对于一体式MBR，缩短抽吸时间或延长停吸时间和增加曝气量均有利于减缓膜污染，抽吸时间对膜阻力的上升影响最大，曝气量其次。水力学特性的改善：对于分体式MBR，可以提高流体的进水流速，减少浓差极化，使被截留的溶质及时被带走。对于一体式MBR，设计合理的流道结构，提高曝气强度，使较大的曝气量起到了冲刷膜表面的错流过滤效果显得尤为重要。2、膜分离参数第36页，讲稿共84张，创作于星期三四、四、MBR技术经济分析技术经济分析对MBR和传统生物处理方法（以生物接触氧化为例）进行技术经济比较

31、：1、锋尚国际公寓中水处理工程：原水为洗浴废水，水量240m3/d，采用一体式MBR工艺，采用日本三菱公司生产的中空纤维膜，要求处理出水达到回用标准。2、阳光100国际公寓中水处理工程：原水为洗浴废水，水量240m3/d，采用碧水源公司生产的pwbx-240一体式中水接触氧化设备一套，要求处理出水达到回用标准。第37页，讲稿共84张，创作于星期三四、四、MBR技术经济分析技术经济分析 锋尚国际公寓膜生物反应器出水水质明显优质稳定，平均出水COD为17.25mg/l,平均去除率91。虽然原水COD变化较大，出水水质均能保持在45mg/l以下。阳光100生物接触氧化工艺出水虽然也能满足中水标准，但

32、平均出水COD较高，为36mg/l，平均COD去除率75并且变化较大，出水明显受原水水质状况的影响。第38页，讲稿共84张，创作于星期三四、四、MBR技术经济分析技术经济分析 LAS是洗浴废水中主要的污染成分，对LAS去除的效果是中水处理工艺工艺优劣的重要指标。从监测结果看，锋尚国际公寓膜生物反应器出水LAS始终低与0.25mg/l，平均0.16mg/l，平均去除率97.5%，远优于阳光100的接触氧化工艺工艺（平均出水LAS 0.9mg/l）。第39页，讲稿共84张，创作于星期三四、四、MBR技术经济分析技术经济分析 膜生物反应器对氨氮有很好的去除效果，出水平均氨氮为0.75mg/L，去除率

33、达95，接触氧化法工艺工艺氨氮去除效果较差，出水氨氮平均5.75mg/l，去除率44。由于膜分离对硝化细菌的高效截留作用，生物反应器内可以维持高浓度的硝化细菌，因此可以获得非常高的硝化效果，氨氮去除率可以达到95%以上。第40页，讲稿共84张，创作于星期三四、四、MBR技术经济分析技术经济分析项目项目锋尚国际公寓锋尚国际公寓（MBRMBR）阳光阳光100100国际公寓国际公寓（生物接触氧化）（生物接触氧化）处理能力（处理能力（mm3 3/d/d）240240240240土建投资（万元）土建投资（万元）25252626设备投资（万元）设备投资（万元）45453232工程总投资（万元）工程总投资（

34、万元）67675858吨水投资（元）吨水投资（元）2792279224172417总占地面积总占地面积 （mm2 2）110110170170 膜生物反应器投资明显高于生物接触氧化工艺工艺，吨水投资约高出16以上，主要是设备投资明显增大，前者要比后者设备投资高出40。但从设备占地面积看，前者只有后者的一半。如果将占地所产生的成本折算，应可抵消膜生物反应器的设备投资增加部分，因此从投资经济性来看，两种工艺工艺应基本相当。第41页，讲稿共84张，创作于星期三四、四、MBR技术经济分析技术经济分析项目项目锋尚国际公寓锋尚国际公寓（MBRMBR）阳光阳光100100国际公寓国际公寓（生物接触氧化）（生

35、物接触氧化）日耗电费日耗电费93.693.6156156日药剂费日药剂费8.58.59.69.6日人员管理费日人员管理费30303030日维护费日维护费(1(1年平均年平均)20202525直接吨水运行费直接吨水运行费0.630.630.910.91设备折旧设备折旧(吨水折旧吨水折旧)0.510.510.450.45吨水运行成本吨水运行成本1.141.141.371.37第42页，讲稿共84张，创作于星期三四、四、MBR技术经济分析技术经济分析大连香格里拉大饭店中水回用工程运行费用项目项目 定额定额 单价单价 运行费用运行费用(元元/m/m3 3)电费电费 0.95 kWh/m0.95 kWh

36、/m3 30.60.6元元/(kWh)/(kWh)0.570.57折旧费折旧费1.0521.052消毒剂消毒剂3 g/m3 g/m3 31212元元/kg/kg 0.0360.036营养剂营养剂3.5 g/m3.5 g/m3 3 2 2元元/kg/kg 0.0070.007运行成本运行成本1.6651.665第43页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计反应器主体反应器主体 膜材料与组件膜材料与组件 附属装置与系统附属装置与系统 预处理系统预处理系统污泥处理设施污泥处理设施自控系统自控系统MBR第44页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计MBR设计需求

37、信息设计需求信息废水水质最少的水质条件包括：BOD、COD；TSS(总悬浮固体）、VSS（可挥发性悬浮物）；N、P、Alk（碱度）；T。现场条件包括：咨询报告、场地限制、特殊地貌；如果是改造项目，则还需要工厂平面图、池子和渠道的尺寸，运行历史数据等。处理量和水力负荷该信息对工艺配置和处理工艺的选择具有决定意义。出水水质要求 或出水用途，该要求影响处理工艺流程的选择。MBR设计信息需求表设计信息需求表第45页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计MBR工艺组成工艺组成1、预处理细格栅，要求2mm，推荐1mm。圆孔和网格型2、生化工艺部分 3、膜过滤部分4、剩余污泥处理部分。以

38、ZW-MBR 为例预处理格栅GE要求，初沉池、沉砂池设计方决定生化工艺部分 由GE或设计方决定膜过滤部分膜工艺（或产品）由GE决定剩余污泥处理部分 污泥脱水GE决定是否加聚合物，消化处理机设计方决定，污泥处置方式设计方决定设计职责第46页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计MBR工艺组成工艺组成第47页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计1 1、工艺路线的选择、工艺路线的选择生活污水针对生活污水的推荐工艺流程第48页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计工业废水针对工业废水有机物去除为主的推荐工艺流程第49页，讲稿共84张，创作于

39、星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计工业废水针对工业废水氨氮去除为主的推荐工艺流程第50页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计2 2、膜池的设计、膜池的设计第51页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计3 3、膜元件的选择、膜元件的选择第52页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计4 4、MBRMBR产水系统产水系统 产水系统可采用连续运行或间歇运行两种不同的运行方式；对于微污染源水或MBR池MLSS浓度低的系统可连续产水；对于高MLSS的系统，可选用抽吸与停抽相结合的运行方式。第53页，讲稿共84张，创作于星期三MBR曝气系统曝气

40、系统需氧量需氧量 曝气系统主要为膜生物反应池的微生物生长代谢提供氧气，主要有三个方面：1.微生物氧化分解有机物的需氧量2.微生物自身细胞物质的氧化分解的需氧量3.对污水中氨氮进行氧化所需氧量。10/30曝气曝气 通过改进采取循环曝气可以降低能耗。以前为10S开10S关现在10S开30S关，该曝气方式要求膜组件为偶数列。两列膜同时工作，可以降低75%能耗，在低流速和低污垢的情况下可降低50%能耗；该曝气方式降低了微生物的剪切力，提高了絮体结构及去除性。单列膜；峰值情况；高结垢情况下不能采取10/30曝气。五、五、MBR工艺设计工艺设计第54页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺

41、设计5 5、MBRMBR反洗气洗系统反洗气洗系统空气第55页，讲稿共84张，创作于星期三MBR反洗系统反洗系统 结合有机物污染通过碱洗效果明显、盐结垢通过酸洗效果明显的原理，将化学加强反洗程序引入到MBR膜的运行过程中。通过类似于低强度的化学清洗的操作，将MBR膜的污染消除在刚形成的阶段，阻止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的效应。五、五、MBR工艺设计工艺设计第56页，讲稿共84张，创作于星期三MBR反洗系统反洗系统加药种类化学药剂加药浓度酸盐酸、柠檬酸、草酸控制PH在2.53.5之间碱氢氧化钠0.02%0.05%氧化剂次氯酸钠0.05%0.1%五、五、MBR工艺设计工艺设计第57页，讲稿共

42、84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计6 6、化学清洗系统、化学清洗系统 化学清洗的频率和操作的条件与进水的水质有关。通常情况下运行化学清洗的频率和操作的条件与进水的水质有关。通常情况下运行13个月或在个月或在相同的运行条件下透过膜的压差比初期上升的相同的运行条件下透过膜的压差比初期上升的0.5bar以上时就应该进行化学清洗。以上时就应该进行化学清洗。第58页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计第59页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计7 7、自动控制系统、自动控制系统第60页，讲稿共84张，创作于星期三其他系统其他系统污泥回流系统从膜

43、生物反应池到缺氧池的硝化液循环量根据要求氨氮的去除率来决定。从膜生物反应池到缺氧池的循环比如果为R，硝化液循环量则为RQ，从缺氧池到膜生物反应池的混合液量则为(R+1)Q.氮磷营养药剂投加系统微生物生产繁殖代谢所需要的营养比为BOD:T-N:T-P100:5:1。添加氮磷营养药剂以补充原水中氮磷不足部分的量。有机营养药剂投加系统使BOD/N成为3以上而添加不足部分的BOD，一般投加的有机营养物为甲醇。碱度补充系统若进水中碱度不能保证保证硝化的进行和氨氮的设计去除率，必须补充外加碱度。一般采用投加Na2CO3或NaHCO3。1mg Na2CO3相当于0.94mgCaCO3碱度；1mg NaHCO

44、3相当于1.19 mgCaCO3碱度；五、五、MBR工艺设计工艺设计第61页，讲稿共84张，创作于星期三五、五、MBR工艺设计工艺设计好氧膜好氧膜-生物反应器处理城市和工业废水生物反应器处理城市和工业废水一些一些参数参数项目项目项目项目城市污水城市污水城市污水城市污水工业污水工业污水工业污水工业污水进水进水进水进水COD(mg/L)COD(mg/L)COD(mg/L)COD(mg/L)44.244.244.244.2 8008008008001333133313331333 68000680006800068000CODCODCODCOD去除率去除率去除率去除率(%)(%)(%)(%)9090

45、9090 9898989890909090 99.899.899.899.8污泥浓度污泥浓度污泥浓度污泥浓度(g/L)(g/L)(g/L)(g/L)10101010 20,20,20,20,最高最高最高最高5050505020202020容积负荷（容积负荷（容积负荷（容积负荷（kg COD/(mkg COD/(mkg COD/(mkg COD/(m3 3 3 3 d)d)d)d)1.21.21.21.2 5.785.785.785.780.250.250.250.25 16161616污泥负荷污泥负荷污泥负荷污泥负荷(kg COD/(kg VSS(kg COD/(kg VSS(kg COD/(

46、kg VSS(kg COD/(kg VSS d)d)d)d)0.030.030.030.03 0.550.550.550.550.0120.0120.0120.012 2.722.722.722.72污泥产率污泥产率污泥产率污泥产率(kg MLSS/kg COD)(kg MLSS/kg COD)(kg MLSS/kg COD)(kg MLSS/kg COD)0 0 0 0 0.340.340.340.340.050.050.050.05 0.350.350.350.35水力停留时间水力停留时间水力停留时间水力停留时间(h)(h)(h)(h)2 2 2 2 2424242414141414 38

47、9389389389污泥龄污泥龄污泥龄污泥龄(d)(d)(d)(d)556.26006.2600传统活性污泥法：传统活性污泥法：传统活性污泥法：传统活性污泥法：容积负荷：容积负荷：容积负荷：容积负荷：0.60.60.60.6 1.8 kg COD/(m1.8 kg COD/(m1.8 kg COD/(m1.8 kg COD/(m3 3 3 3 d)d)d)d)污泥负荷：污泥负荷：污泥负荷：污泥负荷：0.40.40.40.4 0.8kg COD/(kg VSS0.8kg COD/(kg VSS0.8kg COD/(kg VSS0.8kg COD/(kg VSS d)d)d)d)污泥龄：污泥龄：污

48、泥龄：污泥龄：5 5 5 515d15d15d15d第62页，讲稿共84张，创作于星期三六、六、MBR应用应用第63页，讲稿共84张，创作于星期三六、六、MBR应用应用1、北小河再生水厂（6万吨/日）曝气池膜处理车间第64页，讲稿共84张，创作于星期三六、六、MBR应用应用原水出水晶莹剔透，杂质比自来水还少 1、北小河再生水厂（6万吨/日）第65页，讲稿共84张，创作于星期三六、六、MBR应用应用2、密云再生水厂（4.5万吨/日）MBR反应器出水水质 第66页，讲稿共84张，创作于星期三六、六、MBR应用应用3、中关村科技园区软件园培训中心污水处理工程第67页，讲稿共84张，创作于星期三六、六

49、、MBR应用应用4、沈阳统一集团食品废水处理第68页，讲稿共84张，创作于星期三六、六、MBR应用应用5、金威啤酒有限公司污水处理厂 第69页，讲稿共84张，创作于星期三六、六、MBR应用应用6、石化污水处理 中石化洛阳分公司PTA污水处理与回用工程，5000吨/日中石化巴陵分公司己内酰胺污水处理项，7200吨/日第70页，讲稿共84张，创作于星期三六、六、MBR应用应用7、天津富强集团公司污水处理工程 染料废水有机物组分复杂、浓度高、难降解物质多、色度高和毒性大，采用传统处理方法，效果不理想。常用染料主要以芳烃和杂环化合物为母体，并带有显色基团及极性基团，染料结构日趋复杂，染色性能固然越来越

50、稳定，但给印染废水的处理带来了更大的困难，尤其是带有乙烯砜基的活性染料更是生物难降解染料。膜生物反应器作为一种高效水处理技术，在难降解废水处理方面体现 出了相当的优越性在印染废水处理领域具有重要的研究和应用价值。天津富强集团公司印染废水处理工程5000吨/日吨水运行费用为1.41元/吨。第71页，讲稿共84张，创作于星期三六、六、MBR应用应用8、河南华兰生物工程有限公司制药废水MBR处理工程 废水量废水量废水量废水量：300 m300 m3 3d d膜组件膜组件膜组件膜组件：SMBR150SMBR150型膜元型膜元件件500500片，总膜面积片，总膜面积750750米米2 2，装配成，装配成