MBR膜技术原理
膜生物反应器技术是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥专法相结合属的新型高效污水处理工艺,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,实现对污水深度净化,同时硝化菌在系统内能充分繁殖,硝化效果明显,对深度除磷脱氮提供可能。
MBR技术是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,主要利用膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物。因此,具有高效固液分离性能,同时利用膜的特性,使活性污泥不随出水流失,在生化池中形成8000
~ 12000m/L超高浓度的活性污泥浓度,使污染物分解彻底,出水水质良好、稳定,出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。
首先你需要知道这两种膜的区别
膜生物反应器( MBR )、超滤( UF )作为反渗透( RO)的预处理工艺在实际中的应用日益广泛。为给RO工艺提供优质、稳定的水质,比较了两个工艺的出水水质和运行稳定性。
工艺部分
UF系统由于选用了内压式中空纤维膜, 为防止悬浮固体干扰其正常运行, 故对二沉池出水进行了气浮、过滤等预处理, 并以预处理后的出水作为UF系统的进水。
UF系统的工艺参数:设计膜通量为68L/(m2/h),循环倍比为2系统回收率为90%,跨膜压力为0.04~ 0.12MPa。
MBR系统由于选用了外压式中空纤维膜, 无需单独增设预处理设备,只用常规格栅分离后进行调解处理后的出水作为MBR系统的进水。
MBR系统的工艺参数:设计膜通量为40L/(m2/h),平均污泥浓度(MLSS)6.66g/L,水力停留时间(HRT)为7~ 8h气水比为16:1跨膜压力为0.016~ 0.02MPa。
结论与建议
MBR与UF系统用于深度处理废水,其出水水质良好。UF系统出水浊度平均为0.18NTU, COD平均为22.1mg /L, SDI平均为2.50; MBR系统出水浊度平均为0.14 NTU, COD平均为20.1 mg /L, SDI平均为2.22。
在对浊度的去除上, MBR系统无论是出水浊度平均值还是出水浊度的稳定性均优于UF系统。在对 COD的去除上, UF系统对预处理工艺出水的COD去除效果不明显; MBR系统耐COD冲击负荷的能力较强, 但对经纯氧曝气工艺处理后的剩余难生物降解COD的去除效果不佳。
针对废水的水质特点,为满足RO工艺对进水水质及其稳定性的要求,可在纯氧曝气池后设置一个水力停留时间较短的膜分离池(池内维持较高的污泥浓度)代替二沉池,以提高系统的出水水质和抗冲击负荷能力。
⑶ 平板膜和微滤 超滤 纳滤膜有什么区别
平板膜是MBR膜的一种类型。
MBR是膜生物反应器的英文缩写,M即指膜,MBR膜是指膜生物反应器中使用的膜,满足膜生物反应器使用条件的膜产品都可以被称为MBR膜,MBR膜种类很多,常见的有中空纤维膜、管式膜、平板膜、陶瓷膜,按安装位置又可分为浸没式和外置式两种。
微滤:
微滤又称微孔过滤,是以多孔膜(微孔滤膜)为过滤介质,在0.1~0.3MPa的压力推动下,截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、藻类和一些细菌等,而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。
特点
微滤能截留0.1~1微米之间的颗粒,微滤膜允许大分子有机物和无机盐等通过,但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过,微滤膜两侧的运行压差(有效推动力)一般为0.7bar。
原理
微滤的过滤原理有三种:筛分、滤饼层过滤、深层过滤。一般认为微滤的分离机理为筛分机理,膜的物理结构起决定作用。此外,吸附和电性能等因素对截留率也有影响。其有效分离范围为0.1-10μm的粒子,操作静压差为0.01-0.2MPa。
超滤(UF)
过滤精度在0.001-0.1微米,属于二十一世纪高新技术之一。是一种利用压差的膜法分离技术,可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质,并能保留对人体有益的一些矿物质元素。是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。超滤工艺中水的回收率高达95%以上,并且可方便的实现冲洗与反冲洗,不易堵塞,使用寿命相对较长。超滤不需要加电加压,仅依靠自来水压力就可进行过滤,流量大,使用成本低廉,较适合家庭饮用水的全面净化。因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主,并结合其他的过滤材料,以达到较宽的处理范围,更全面地消除水中的污染物质。
纳滤(NF)
过滤精度介于超滤和反渗透之间,脱盐率比反渗透低,也是一种需要加电、加压的膜法分离技术,水的回收率较低。也就是说用纳滤膜制水的过程中,一定会浪费将近30%的自来水。这是一般家庭不能接受的。一般用于工业纯水制造。
⑷ 如何区分七孔超滤膜滤芯好坏
如何辨别滤芯
1、一般好的滤芯总是比较整齐:大品牌的滤芯在色泽上也比较内白净、光鲜,如容果差的滤芯没孔不通畅,而且材质发黄,保存不好的有发霉迹象,因为滤芯被安置在净水器内部,所以看起来比较困难,而市场上销售的滤芯样品是千挑万选的,所以看不出来问题。因此购买之前,尽量叫销售人员拆装;虽然要求过分,但是管用。当然这也只能从外观上判断,专业的做法是要气压试水,如果漏气,则滤芯不达标。消费者无法测试气压,只能在使用过程中体验,所以对售后服务要求比较高。
2、还有一种方法是看滤芯的外壳材质:一般厂家都使用食品级ABS材料(色泽黄,光滑,而且,个别为了节约成本,使用PVC(日丰管,下水道使用,白色,无光泽)。
⑸ MBR一体化污水处理设备工艺原理及特点总结附工艺流程图
MBR一体化污水处理设备是通过膜组件对污水进行固液分离,把污泥回流至生物反应器中,再通过水排出。MBR污水处理工艺又被称之为膜生物反应器,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型污水处理技术。通过膜的运用,强化了生物反应器的作用,因此,膜的应用在MBR一体化污水处理设备中占据重要地位。按照膜的结构可分为平板膜、管状膜和中空纤维膜等 ,按膜孔径可划分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。它利用膜拦截生化反应池中的大分子有机物与活性污泥,省去二沉池这一步,减少了占地面积。
MBR一体化污水处理设备运转流程示意图:
采用MBR膜生物反应器污水处理设备的特点:
1、高效去除污染物,能够去除氨氮及难降解有机物,处理出水水质好;
2、污泥浓度高,剩余污泥产生量低,装置容积负荷大,占地面积小;
3、利于增殖缓慢或高效微生物的截留,提高系统的硝化效果和对难降解有机物的处理能力;
4、自动化控制完成度高,操作管理方便;
5、经处理后排放的水SS和浊度都接近于零,加入中水回用设备可实现回用
6、设备的外形采用钢结构,防腐漆,因此整个设备坚固耐用,寿命高可达20年以上
7、设备应用范围广,如:城市污水处理及建筑中水回用,工业废水处理,微污染饮用水净化,土地填埋场、肥渗滤液处理,粪便污水处理等。
MBR(膜生物反应器)工艺特征:
1、对污水中的有机物进行降解、硝化菌将Nspan-N硝化为NO3-,对有机物去除率在95%以上;对氨氮去除率在97%以上。
2、预处理过程简单,不需要大量投加化学药剂,操作过程简单;
3、回收率高,水的回收率可达到99%以上,这种灵活性容许操作员在流入的未净化水品质恶化时通过降低回收率减少对隔膜的“压力”,但同时产生相同总量和品质的净化水;
4、系统使用逻辑进程监控系统,包括流量传送器和压力传送器等等。这种高度受控的系统方法可用于设计灵活的系统并提高操作员接口的低要求;
5、空气冲洗保证在各种流入条件下都能可靠运行;
6、自动反冲保证在较低的过膜压力下提高整体膜通量;
7、占地面积小,仅有传统工艺的10~20%;
8、使用周期长,连续运行时间可达7万小时,断丝率低于1%。
MBR工艺缺点:
1、膜的造价高,增加了成本;
2、膜容易出现污染,给操作管理带来不便;
3、能耗稍高:首先MBR泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力;其次是MBR池中MLSS浓度非常高,要保持足够的传氧速率,必须加大曝气强度;还有为了加大膜通量、减轻膜污染,必须增大流速,冲洗膜表面,造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺稍高。
⑹ MBR技术在污水处理中的应用
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膜生物反应器(MembraneBioreactor,简称MBR),是由膜分离和生物处理结合而成的一种新型瞎凳、高效的污水处理技术。膜分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发展,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
膜分离技术在污水处理中的应用开始于20世纪60年代末#1969年美国的Smith等人首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分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,使生物反应器内维持较高的污泥浓度,在F/M低比值下工作,这样就可以使有机物尽可能地得到氧化降解,提高了反应器的去除效率,这就是MBR的最初雏形。
进入20世纪70年代,有关MBR的研究进一步深入开展#1970年,Hardt等人使用完全混合生物反应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行了MBR试验,取得了良好的试验结果。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分离进行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种类很少,制膜工艺也不是十分成熟,膜的寿命通常很短,这就限制了MBR工艺长期稳定的运行,从而也就限制了MBR技术在实际工程中的推广应用。
进入20世纪80年代以后,随着材料科学的发展与制膜水平的提高,推动了膜生物反应器技术的向前发展,MBR工艺也随之得到迅速发展。日本研究者根据本国国土狭小!地价高的特点对MBR技术进行了大力开发和研究,并在MBR技术的研究和开发上走在了前列,使MBR技术开始走向实磨亮旅际应用。
20世纪90年代以后,MBR技术得到了最为迅猛的发展,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行了研究,MBR已经进入实际应用阶段,并得到了快速的推广。
20世纪的最后几年,人们围绕着膜生键迅物反应器的关键问题进行了较多的研究,并取得了一些成果。有关膜生物反应器的研究从实验室小试!中试规模走向了生产性试验,应用MBR的中、小型污水处理厂也逐渐见诸报道。1998年初,欧洲第一座应用一体式膜生物反应器的生活污水处理厂在英国的Porlock建成运行,成为英国膜生物反应器技术的里程碑。
本世纪初,人们对膜生物反应器的研究方兴未艾,使得该项技术正在逐渐趋于成熟。
2、MBR技术在国内污水处理中的研究及应用
我国对膜生物反应器的研究虽然起步较晚,但发展速度很快。1991年,芩运华对膜生物反应器的应用进行了综述,介绍了MBR在日本的研究状况,这是我国学者对膜生物反应器做的较早的报道。随后,江成璋等人进行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分离式MBR.
从1995年以来,我国对膜生物反应器污水处理技术的研究工作开始全面展开,多家科研院所进行了此方面的研究,清华大学、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应器的运行特性、膜通量的影响因素、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,顾平采用国产中空纤维膜对生活污水做了中试规模的MBR研究,结果表明: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%,出水可直接回用。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等进行了理论推导,为实际工程设计提供了参考,并对膜堵塞机理进行了深入研究探讨,提出了膜内部生物堵塞的存在。
虽然,我国在MBR技术的研究探讨方面取得了显著的成绩,但是同日本、英国、美国等国家相比,我国的研究试验水平还比较落后,由于国产膜组件的种类较少,膜质量较差,寿命通常较短,因此在实际应用中存在一定的问题。虽然在我国膜生物反应器用于处理生活污水已有应用,但到目前为止,设计完善、运行良好的应用膜生物反应器的生活污水处理厂还未见报道。
3、MBR工艺的分类
膜生物反应器主要是由膜组件和生物反应器两部分组成#根据膜组件与生物反应器的组合方式可将膜生物反应器分为以下三种类型:分置式膜生物反应器、一体式膜生物反应器和复合式膜生物反应器。
3.1分置式膜生物反应器
分置式膜生物反应器是指膜组件与生物反应器分开设置,相对独立,膜组件与生物反应器通过泵与管路相连接#分置式膜生物反应器的工艺流程如图1所示。
该工艺膜组件和生物反应器各自分开,独立运行,因而相互干扰较小,易于调节控制,而且,膜组件置于生物反应器之外,更易于清洗更换#但其动力消耗较大,加压泵提供较高的压力,造成膜表面高速错流,延缓膜污染,这是其动力费用大的原因,每吨出水的能耗为2~10kWh,约是传统活性污泥法能耗的10~20倍,因此能耗较低的一体式膜生物反应器的研究逐渐得到了人们的重视。
3.2一体式膜生物反应器
一体式膜生物反应器起源于日本,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#一体式膜生物反应器是将膜组件直接安置在生物反应器内部,有时又称为淹没式膜生物反应器(SMBR),依靠重力或水泵抽吸产生的负压或真空泵作为出水动力#一体式膜生物反应器工艺流程如图2所示。该工艺由于膜组件置于生物反应器之中,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应器,每吨出水的动力消耗约是分置式的1/10.如果采用重力出水,则可完全节省这部分费用。但由于膜组件浸没在生物反应器的混合液中,污染较快,而且清洗起来较为麻烦,需要将膜组件从反应器中取出。
3.3复合式膜生物反应器
复合式膜生物反应器也是将膜组件置于生物反应器之中,通过重力或负压出水,但生物反应器的型式不同#复合式MBR,是在生物反应器中安装填料,形成复合式处理系统。
在复合式膜生物反应器中安装填料的目的有两个:一是提高处理系统的抗冲击负荷,保证系统的处理效果;二是降低反应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。
复合式膜生物反应器中,由于填料上附着生长着大量微生物,能够保证系统具有较高的处理效果并有抵抗冲击负荷的能力,同时又不会使反应器内悬浮污泥浓度过高,影响膜通量。
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)浓度和浊度有着非常良好的去除效果。由于膜组件的膜孔径非常小(0.01~1μm),可将生物反应器内全部的悬浮物和污泥都截留下来,其固液分离效果要远远好于二沉池,MBR对SS的去除率在99%以上,甚至达到100%;浊度的去除率也在90%以上,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应器内,使得反应器内的污泥浓度可达到较高水平,最高可达40~50g/L.这样,就大大降低了生物反应器内的污泥负荷,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,由于膜组件的分离作用,使得生物反应器中的水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)是完全分开的,这样就可以使生长缓慢、世代时间较长的微生物(如硝化细菌)也能在反应器中生存下来,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。研究表明,MBR在处理生活污水时,对氨氮的去除率平均在98%以上,出水氨氮浓度低于1mg/L.
此外,选择合适孔径的膜组件后,MBR对细菌和病毒也有着较好的去除效果,这样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,为反硝化创造了条件。仅采用好氧MBR工艺,虽然对TP的去除效率不高,但如果将其与厌氧进行组合,则可大大提高TP的去除率。研究表明,采用A/O复合式MBR工艺,对TP的去除率可达70%以上。
4.2具有较大的灵活性和实用性
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+MBR)则因流程短、占地面积小!处理水量灵活等特点,而呈现出明显优势#MBR的出水量根据实际情况,只需增减膜组件的片数就可完成产水量调整,非常简单、方便。
对于传统的活性污泥法工艺中出现的污泥膨胀现象,MBR由于不用二沉池进行固液分离,可以轻松解决。这样,就大大减轻了管理操作的复杂程度,使优质!稳定的出水成为可能。
同时,MBR工艺非常易于实现自动控制,提高了污水处理的自动化水平。
4.3解决了剩余污泥处置难的问题
剩余污泥的处置问题,是污水处理厂运行好坏的关键问题之一#MBR工艺中,污泥负荷非常低,反应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,因而使得剩余污泥的产生量很少,SRT得到延长,排除的剩余污泥浓度大,可不用进行污泥浓缩,而直接进行脱水,这就大大节省了污泥处理的费用。有研究得出,在处理生活污水时,MBR最佳的排泥时间在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广阔的应用前景。
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⑺ 超滤膜和管式MBR膜的区别
中空纤维超滤膜:
中空纤维超滤膜是超滤膜的一种。它是超滤技术中较为成熟专与先进属的一种技术。中空纤维分外径和内径,中空纤维管壁上布满微孔,孔径以能截留物质的分子量表达,截留分子量可达几千至几万。
原水在中空纤维膜外侧或内腔加压流动,原水在中空纤维外侧或内腔加压流动,分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程,被截留物质可随浓缩水排除,不致堵塞膜表面,可长期连续运行。
mbr膜:
MBR膜全称膜生物反应器,它的最大不同就在于取代了二沉池的位置,换成了膜池,同时担当着生化处理和二沉池的任务。传统二沉池是通过重力作用将杂质沉淀,这个过程可能出现很多其他的情况,例如污泥的上浮膨胀,出现泡沫等。而膜过滤则更加彻底,废水处理起来也就更方便了。不过既然都是膜那么MBR膜也会面对膜污堵的问题。
⑻ 请问MBR膜生物反应器是什么工艺
MBR一体化污水处理设备通过高效膜分离技术和活性污泥法相结合的一种高效污水处理工艺,目前在污水处理应用领域使用非常广泛,而且使用效果好。
将MBR污水处理技术、MBR膜处理技术、中水回用系统技术进行高效整合设计,完成污水到中水的完美实现,从而实现污水的资源再利用,真中高浓度氧曝气技术为国内首创,提高了污水处理效率的同时,降低了中水回用设备的占地面积。
MBR工艺一般是和AO工艺连用,分两种,一种是把MBR膜组件放置在好氧池内(也就是O池),称之为内置式MBR工艺,还有一种是吧MBR膜组件和好氧池分开,单独放置在池体内,称为分置式MBR工艺。MBR工艺的特点是将污水的停留时间和污泥的停留时间分开,意味着好氧池内的污泥可以保持较高的浓度,一般传统的好氧池污泥浓度在2000-4000mg/l,而MBR工艺的好氧池污泥浓度可以达到8000-10000mg/l,提高了一倍多,也就意味着可以处理更大浓度的污水有机负荷,污泥浓度的提高也意味着鼓风量的增加,所以运行能耗要比传统工艺大很多。同时MBR过滤效果比一般沉淀池的过滤效果要好,所以对于悬浮固体的处理效果也较好,一般可达99%。因此MBR工艺在对COD的去除和SS的去除的效果都要好于传统活性污泥法。而由于MBR工艺对缺氧段和厌氧段的处理工艺没有什么变化,所以对于污水中的总氮和总磷的去除效果提升并不明显。
⑼ MBR膜污水处理设备是怎么处理污水的呢
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,其专分离效率依赖于活性污属泥的沉降性能,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1.5~3.5gL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。
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,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(特别是优势菌群)的出现,提高了生化反应速率。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泥法存在的许多突出问题。