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正文內(nèi)容

mbr生物膜技術(shù)(編輯修改稿)

2024-12-01 11:19 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 TOP anderson 版主 帖子 4392 精華 10 積分 31672 威望 29 金錢 6269 UP 值 141 最后登錄 20201018 ? 個(gè)人空間 ? 發(fā)短消息 ? 加為好友 9 大 中 小 發(fā)表于 2020621 15:08 只看該作者 一體式膜 生物反應(yīng)器 一體式膜 生物反應(yīng)器是把膜組件置于生物反應(yīng)器 內(nèi)部,如圖所示。進(jìn)水進(jìn)入膜 生物反應(yīng)器,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除,再在外壓作用下由膜過(guò)濾出水。這種形式的膜 生物反應(yīng)器由于省去了混合液循環(huán)系統(tǒng),并且靠抽吸出水,能耗相對(duì)較低;占地較分置式更為緊湊,近年來(lái)在水處理領(lǐng)域受到了特別關(guān)注。但是一般膜通量相對(duì)較低,容易發(fā)生膜污染,膜污染后不容易清洗和更換。 附件 : 您所在的用戶組無(wú)法下載或查看附件 ? 當(dāng)前離線 TOP anderson 版主 帖子 4392 精華 10 積分 31672 威望 29 金錢 6269 UP 值 141 最后登錄 20201018 ? 個(gè)人空間 ? 發(fā)短消息 ? 加為好友 ? 當(dāng)前離線 10 大 中 小 發(fā)表于 2020621 15:09 只看該作者 復(fù)合式膜 生物反應(yīng)器 復(fù)合式膜 生物反應(yīng)器在形式上也屬于一體式膜 生物反應(yīng)器,所不同的是在 生物反應(yīng)器內(nèi)加裝填料,從而形成復(fù)合式膜 生物反應(yīng)器,改變了反應(yīng)器的某些性狀,如圖所示: 附件 : 您所在的用戶組無(wú)法下載或查看附件 TOP anderson 版主 11 大 中 小 發(fā)表于 2020621 15:10 只看該作者 MBR工藝的特點(diǎn) 與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比, MBR 具有以下主要特點(diǎn): 帖子 4392 精華 10 積分 31672 威望 29 金錢 6269 UP 值 141 最后登錄 20201018 ? 個(gè)人空間 ? 發(fā)短消息 ? 加為好友 ? 當(dāng)前離線 1 出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定 由于膜的高效分離作用,分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池,處理出水極其清澈, 懸浮物和濁度接近于零,細(xì)菌和病毒被大幅去除 ,出水水質(zhì)優(yōu)于建設(shè)部頒發(fā)的生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)( ),可以直接作為非飲用市政雜用水進(jìn)行回用。 同時(shí),膜分離也使 微生物被完全被截流在生物反應(yīng)器內(nèi), 使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度,不但 提高了反應(yīng)裝置對(duì)污染物的整體去除效率,保證了良好的出水水質(zhì),同時(shí)反應(yīng)器 對(duì)進(jìn)水負(fù)荷(水質(zhì)及水量)的各種變化具有很好的適應(yīng)性,耐沖擊負(fù)荷,能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。 2 剩余污泥產(chǎn)量少 該工藝可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行,剩余污泥產(chǎn)量低(理論上可以實(shí)現(xiàn)零污泥排放),降低了污泥處 理費(fèi)用。 3 占地面積小,不受設(shè)置場(chǎng)合限制 生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量,處理裝置容積負(fù)荷高,占地面積大大節(jié)?。? 該工藝流程簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省,不受設(shè)置場(chǎng)所限制,適合于任何場(chǎng)合,可做成地面式、半地下式和地下式。 4 可去除氨氮及難降解有機(jī)物 由于微生物被完全截流在生物反應(yīng)器內(nèi),從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留生長(zhǎng),系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時(shí),可增長(zhǎng)一些難降解的有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí) 間,有利于難降解有機(jī)物降解效率的提高。 5 操作管理方便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制 該工藝實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間( HRT )與污泥停留時(shí)間( SRT )的完全分離,運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定,是污水處理中容易實(shí)現(xiàn)裝備化的新技術(shù),可實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制,從而使操作管理更為方便。 6 易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造 該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元,在城市二級(jí)污水處理廠出水深度處理(從而實(shí)現(xiàn)城市污水的大量回用)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景 。 7 膜 生物反應(yīng)器的不足 膜 生物反應(yīng)器也存在一些不足。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 1 膜造價(jià)高,使膜 生物反應(yīng)器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝; 2 膜污染容易出現(xiàn),給操作管理帶來(lái)不便; 3 能耗高:首先 MBR 泥水分離過(guò)程必須保持一定的膜驅(qū)動(dòng)壓力,其次是 MBR 池中 MLSS 濃度非常高,要保持足夠的傳氧速率,必須加大曝氣強(qiáng)度,還有為了加大膜通量、減輕膜污染,必須增大流速,沖刷膜表面,造成 MBR 的能耗要比傳統(tǒng)的生物處理工藝高。 TOP anderson 版主 帖子 4392 精華 10 積分 31672 威望 29 12 大 中 小 發(fā)表于 2020621 15:11 只看該作者 影響 MBR應(yīng)用的關(guān)鍵因素研究 由于膜通量的提高、膜壽命的延長(zhǎng)會(huì)大幅度降低 MBR 的運(yùn)行費(fèi)用,因此,在保證出水水質(zhì)的前提下,膜通量應(yīng)盡可能大,這樣可減少膜的使用面積,降低基建費(fèi)用與運(yùn)行費(fèi)用。因此控制膜污染,保持較高的膜通量,是 MBR 研究的重要內(nèi)容。而膜通量與膜材料、操作方式、水力條件等因素密切相關(guān)。 金錢 6269 UP 值 141 最后登錄 20201018 ? 個(gè)人空間 ? 發(fā)短消息 ? 加為好友 ? 當(dāng)前離線 TOP anderson 版主 帖子 4392 精華 10 積分 31672 威望 29 金錢 6269 UP 值 141 最后登錄 20201018 ? 個(gè)人空間 ? 發(fā)短消息 13 大 中 小 發(fā)表于 2020621 15:11 只看該作者 膜的選擇 現(xiàn)有膜可分為有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜兩種。 ( 1)高分子有機(jī)膜材料: 聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚砜類、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。 有機(jī)膜成本相對(duì)較低,造價(jià)便宜,膜的制造工藝較為成熟,膜孔徑和形式也較為多樣,應(yīng)用廣泛,但運(yùn)行過(guò)程易污染、強(qiáng)度低、使用壽命短。 ( 2)無(wú)機(jī)膜 :是固態(tài)膜的一種,是由無(wú)機(jī)材料,如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無(wú)機(jī)高分子材料等制成的半透膜。 目前在 MBR 中使用的無(wú)機(jī)膜多為陶瓷膜,優(yōu)點(diǎn)是:它可以在 pH = 0~14 、壓力 P10MPa 、溫度 350 ℃ 的環(huán)境中使用,其通量高、能耗相對(duì)較低,在高濃度工業(yè)廢水處理中具有很大競(jìng)爭(zhēng)力;缺點(diǎn)是:造價(jià)昂貴、不耐堿、彈性小、膜的加工制備有一定困難。 由于較高的投資成本限制了無(wú)機(jī)膜生物反應(yīng)器在我國(guó)的廣泛應(yīng)用,國(guó)內(nèi) MBR 系統(tǒng)普遍采用有機(jī)膜。常用的膜材料為聚乙烯、聚丙烯? 加為好友 ? 當(dāng)前離線 等。分離式 MBR 通常采用超濾膜組件,截留分子量一般在 2~ 30 萬(wàn)。截留分子量越大,初始膜通量越大,但長(zhǎng)期運(yùn)行膜通量未必越大。張洪宇進(jìn)行無(wú)機(jī)膜的通量衰減試驗(yàn)表明:孔徑 的膜比 μm 的膜更適 合于 MBR。何義亮用 PES 平板膜組件進(jìn)行膜通量衰減規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn):在該試驗(yàn)條件下,膜初始通量衰減主要是由于濃差極化引起,膜截留分子量愈小,通量衰減率愈大;膜長(zhǎng)期運(yùn)行的通量衰減主要是由于膜污染引起,膜截留分子量愈大,通量衰減幅度愈大,化學(xué)清洗恢復(fù)率愈低。 對(duì)于淹沒(méi)式 MBR,既可用超濾膜,也可使用微濾膜。由于膜表面的凝膠層也起到了過(guò)濾作用,在處理生活污水時(shí),微濾膜與超濾膜的出水水質(zhì)沒(méi)有明顯差別,因此淹沒(méi)式 MBR 多采用 ~ μm 微濾膜。 為了便于工業(yè)化生產(chǎn)和安裝 ,提高膜的工作效率,在單位體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大的膜面積,通常將膜以某種形式組裝在一個(gè)基本單元設(shè)備內(nèi),在一定的驅(qū)動(dòng)力下,完成混合液中各組分的分離,這類裝置稱為膜組件( Module )。工業(yè)上常用的膜組件形式有五種:板框式( Plate and Frame Module )、螺旋卷式 (Spiral Wound Module) 、圓管式 (Tubular Module) 、中空纖維式 (Hollow Fiber Module) 和毛細(xì)管式 (Capillary Module) 。前兩種使用平板膜,后三者使用管式膜。 圓管式膜直徑 10mm。 毛細(xì)管式- ~ ;中空纖維式 。 TOP anderson 版主 帖子 4392 精華 10 積分 31672 威望 14 大 中 小 發(fā)表于 2020621 15:12 只看該作者 操作方式的優(yōu)化 當(dāng)膜材料選定后,其物化性質(zhì)也就基本確定了,操作方式就成為影響膜污染的主要因素。為了減緩膜污染,反沖洗是維持分離式 MBR 穩(wěn)定運(yùn)行的重要操作,樊耀波通過(guò)確定最佳反沖洗周期,使分離式 MBR 的膜通量達(dá)到 60 L/(m2?h)。針對(duì)抽吸淹沒(méi)式 MBR,山本提出間歇式抽吸方式可有效減緩膜污染。桂萍通過(guò)研究進(jìn)一步指出:縮短抽吸時(shí)間或延長(zhǎng)停吸時(shí)間和增加 曝氣量均有利于減緩膜污染,抽吸時(shí)間對(duì)膜阻力的上升影響最大,曝氣量其次。 不僅污泥濃度、混合液粘度等影響膜通量,混合液本身的過(guò)濾性能,如活性污泥性狀,生物相也影響膜通量的衰減。有研究表明:粉29 金錢 6269 UP 值 141 最后登錄 20201018 ? 個(gè)人空間 ? 發(fā)短消息 ? 加為好友 ? 當(dāng)前離線 末活性炭與絮凝劑的加入有助于改善泥水分離性能,形成體積更大、粘性更小的污泥絮體,減少了膜堵塞的機(jī)會(huì)。但絮凝劑的過(guò)量加入會(huì)使污泥活性受到抑制,影響反應(yīng)器的處理能力和處理效果。 TOP anderson 版主 帖子 4392 精華 10 積分 31672 威望 29 金錢 6269 UP 值 141 最后登錄 20201018 ? 個(gè)人空間 15 大 中 小 發(fā)表于 2020621 15:12 只看該作者 水力學(xué)特性的改善 改善膜面附近料液的流體力學(xué)條件,如提高流體的膜面流速,減少濃差極化,使被截留的溶質(zhì)及時(shí)被帶走,能有效降低膜的污染,保持較高的膜通量。黃霞、何義亮分別采用 PAN 平板式超濾膜、 PAN/PS 管式膜組件考察不同膜面循環(huán)流速下污泥濃度對(duì)膜通量的影響,發(fā)現(xiàn) MLSS 對(duì)膜通量的影響程度與膜面循環(huán)流速有關(guān)。大量試驗(yàn)表明:污泥過(guò)膜流態(tài)為層流,遠(yuǎn)比紊流時(shí)易于堵塞,因此從理論上確定不同污泥濃度下紊流發(fā)生的最小膜面流速 (Vmin)有重要意義。邢傳宏、彭躍蓮研究均發(fā)現(xiàn):最小膜面流速與污泥濃度之間呈良好的線性關(guān)系。但他們對(duì)臨界膜面流速的計(jì)算值可能偏高,因?yàn)槲勰嘌亓鞯懒鲃?dòng)的過(guò)程中,水同時(shí)透過(guò)膜流 出,增加了流體在垂直方向的紊動(dòng),從而在一定程度上降低了下臨界雷諾數(shù) (Rek)。何義亮的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了這一推論,平板膜組件由紊流到層流的 為 1083,外壓管式膜組件的 Rek 為 966,均小于一般牛頓流體的下臨界雷諾數(shù) 2020。 分離式 MBR 中,一般采用錯(cuò)流過(guò)濾的方式,這有助于防止膜面沉積污染。對(duì)于一體式 MBR,設(shè)計(jì)合理的流道結(jié)構(gòu),提高膜間液體上升流速,使較大的曝氣量起到?jīng)_刷膜表面的錯(cuò)流過(guò)濾效果顯得尤為重要。劉銳通過(guò)均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn),得到適合活性污泥流體的膜間液體上升模型,? 發(fā)短消息 ? 加為好友 ? 當(dāng)前離線 提出反應(yīng)器結(jié)構(gòu)對(duì)液體上升流速的影響 :在同樣的曝氣強(qiáng)度下,反應(yīng)器越高,上升流通道越窄,下降流通道與底部通道越寬,則越能獲得較大的膜間錯(cuò)流流速。 TOP anderson 版主 帖子 4392 精華 10 積分 31672 威望 29 金錢 6269 UP 值 141 最后登錄 20201018 ? 個(gè)人空間 ? 發(fā)短消息 ? 加為好友 ? 當(dāng)前離線 16 大 中 小 發(fā)表于 2020621 15:13 只看該作者 能耗 能耗是污水處理工藝的一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指
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