污水處理中常用的MBR技術(shù)解析

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一、認識MBR工藝

MBR的全稱是膜生物反應(yīng)器。MBR工藝可以分為三類，分別是固液分離型膜——生物反應(yīng)器（應(yīng)用廣泛），曝氣膜——生物反應(yīng)器，萃取膜——生物反應(yīng)器。

二、中空纖維膜和平板膜

污水處理中常用的MBR膜有平板膜和中空纖維膜兩種。

中空膜組件填充密度高，占地面積小。但是容易斷絲、脫皮造成污染。水質(zhì)水量不穩(wěn)定，清洗頻次高。

平板膜組件操作方便、易于清洗和更換，但價格稍高中空纖維膜。中空纖維膜平均壽命為2年左右，而平板膜的平均壽命都在5~7年，不需要頻繁的更換膜片，相對來說運行費用大大降低，且保證了良好的運行狀況。同時平板膜可以實現(xiàn)單張更換，更換成本也相對降低。

三、膜單元的分類

膜按照孔徑分可以分為以下4類。目前國內(nèi)外使用的膜生物反應(yīng)器大部分膜孔徑為0.1μm。此孔徑范圍基本上實現(xiàn)了對活性污泥的有效截留，同時確保其運行能耗最低。太大或者太小的空間將不太適應(yīng)于膜生物反應(yīng)器技術(shù)。

四、MBR的運行參數(shù)

膜通量是MBR的一個重要運行參數(shù)。膜通量又稱膜的透水量，指在正常工作條件下，通過單位膜面積的產(chǎn)水量，單位是m3/( m2·h)或m3/(m2.d)。

膜受到污堵以后，透水量會下降，產(chǎn)水量減少。當膜的透過水量或出水水質(zhì)明顯下降或膜裝置進出口壓力差超過0.05 MPa時，必須對膜段進行清洗。

五、預(yù)處理的重要性

預(yù)處理對MBR工藝來說及其重要。生活污水中含有很多毛發(fā)和纖維物質(zhì)，會堵塞在膜表面，從而減少膜的透水面積，引起膜污染。

六、膜的清洗問題

如果預(yù)處理做不好，會導(dǎo)致膜污染。可以通過3種方法解決膜污染。

首先要加強預(yù)處理。安裝小于1 mm的細篩；在生物池的測流上安裝細篩；在膜池里安裝細篩。

第二、物理清洗。用人工、機械或清水池的方法清洗。常見的方法為反沖洗。

第三、化學(xué)清洗。用化學(xué)藥劑對膜進行浸泡和清洗。

中空膜的清洗方法有背壓反沖洗法、等壓水力沖洗法、化學(xué)清洗法。用化學(xué)清洗法清洗時需要將膜將組件中取出。平板膜的清洗為在線加藥沖洗，即無需將膜組件從膜池中提出，直接在膜池內(nèi)清洗。

清洗時，一般采用次氯酸鈉(濃度為 0. 5% )或草酸(濃度為 0. 5%)兩種藥液。清洗前首先關(guān)閉抽吸泵和鼓風(fēng)機。將藥液通過安裝在膜組件上部的進藥口重力自流進入膜片內(nèi)部中，注入藥液的量要按照操作說明書給出的量進行控制, 一般清洗每片膜, 每種藥劑的用量為3 L/5 L左右。

注入藥液后, 靜止浸泡1~3 h左右, 然后用抽吸泵將藥液排出。如果確認有必要, 需再注入鹽酸或同等藥劑, 靜止浸泡1-3 h左右,再用抽吸泵將藥液排出。整個清洗過程將持續(xù)4~5 h。平板膜清洗后, 即可恢復(fù)膜通量。

七、MBR工藝投資運營成本

膜組件的價格基本和污水處理廠的規(guī)模成正比，而常規(guī)污水處理廠的規(guī)模越大越經(jīng)濟。

MBR工藝的土建成本較傳統(tǒng)活性污泥工藝低17%；MBR工藝的機械設(shè)備以及電氣投資比傳統(tǒng)活性污泥法高7%；膜組件的費用占整個污水處理廠投資的10%~30%。

在相同的出水水質(zhì)前提下，在生物處理基本工藝相同的條件下，MBR工藝的出水水質(zhì)與活性污泥+膜過濾工藝基本相同。從一些實際情況來看，MBR工藝的投資要比活性污泥工藝+膜過濾工藝低一些。

MBR的運行維護費用主要在膜曝氣以及膜更換費用。

八、能耗

能耗的組成有工藝曝氣，膜沖洗曝氣、回流泵、攪拌器等。主要能耗單元是好氧池和膜池的曝氣以及水的提升和轉(zhuǎn)移，約占總能耗86%以上。節(jié)能降耗的關(guān)鍵是降低膜池的曝氣能耗。

一般來講，小型MBR處理廠的能耗都高于1 kWh/t，有些電耗甚至高達5 kWh/t。大型MBR處理廠的能耗都低于1 kWh/t。

MBR工程基本采用A2O-MBR工藝，噸水處理能耗差別是由于系統(tǒng)負荷差別，系統(tǒng)沒有滿負荷運行會導(dǎo)致MBR系統(tǒng)噸水能耗偏高。

目前來看，MBR比傳統(tǒng)活性污泥+MF/UF的能耗高出0.4 kWh/t。

九、MBR工藝選擇

可根據(jù)實際情況選擇MBR的工藝路線。

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