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什么是膜生物反应器(结构原理、优缺点、选购对比)

发布时间:2022-05-24 14:55:27

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1.什么是膜生物反应器?

膜-生物反应器(Membrane Bio-Reactor,简称MBR)为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。

在膜生物反应器中,膜组件取代了传统生物处理技术末端的二沉池,可以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,从而减少污水处理设施占地面积,并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。

MBR污水处理与传统污水处理方法具有很大区别,通过膜分离装置代替传统工艺中的二沉池和三级处理工艺。从而得到优质的出水,解决了传统环保设备进行污水处理的出水水质达不到中水回用要求的问题。MBR污水处理后的水可直接作为市政用水或进一步处理作各种工业用水。

技术 | 关于膜生物反应器的8个问答

2.膜生物反应器净化污水的原理是什么?

在膜生物反应器中,活性污泥法和膜分离法同时发生作用。活性污泥可以通过生物作用吸附并降解废水中的有机物质,微滤膜法或超滤膜代替二沉池实现膜过滤和污泥固液分离效果,所以出水水质相当于二沉池出水再加微滤或超滤的效果。

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3.膜生物反应器相较活性污泥法有什么优势?

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 1.5~3.5g/L 左右,从而限制了生化反应速率。水力停留时间( HRT )与污泥龄( SRT )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。

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膜生物反应器克服了上述问题,实现了提高容积负荷并降低污泥负荷,减小了设备占地面积,提高的净化效率。总的来说,相较传统的生物法,膜生物反应器具有以下优势:

1、高效的固液分离,出水水质优质稳定。

2、剩余污泥产量少。

3、占地面积小,无需二沉池,工艺设备集中。

4、可去除氨氮及难降解有机物。

5、克服了传统活性污泥法易发生污泥膨胀的弊端。

6、操作管理方便,易于实现自动控制。


4.膜生物反应器有什么不足?

1、投资大:膜组件的造价高,导致工程的投资比常规处理方法增加约30%-50%。

2、能耗高:泥水分离的膜驱动压力;高强度曝气;为减轻膜污染需增大流速。

3、膜污染清洗。

4、膜的寿命及更换,导致运行成本高。膜组件一般使用寿命在5年左右,到期需更换。


5.膜生物反应器为什么能实现污水的深度净化?

主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离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8000~10,000mg/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,其硝化效果明显,对深度除磷脱氮提供可能。

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6.膜生物反应器膜怎么选择?

目前市场上应用比较广泛的膜组件主要可以分为无机膜和有机膜,具体见下表:

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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 μ m 膜孔径 。

目前MBR膜组件中使用量较大的只有聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)和聚丙稀(PP)。其中聚偏二氟乙烯(PVDF)由于其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。

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( PAN )、聚偏氟乙烯、纤维素酯、聚醚醚酮、聚亚酰胺、聚醚酰胺等 。


7.膜生物反应器都有哪些膜组件?

各种膜组件大体可以分为中空纤维式,毛细管式,螺旋卷式,平板式,圆管式,其各项参数见下表:

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8.中空纤维膜组件和板式膜组件有什么区别?怎样选择?

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