MBR 膜生物反应器
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MBR膜生物反应器一、MBR技术简介膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,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。
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8000~10000mg/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。
1.MBR 的技术原理MBR 工艺一般由膜分离组件和生物反应器组成, 由膜组件代替二次沉淀池进行固液分离。
由于膜能将全部的生物量截留在反应器内, 可以获得长泥龄和高悬浮固体浓度,有利于生长缓慢的固氮菌和硝化菌的增殖,不需进行延时曝气就能实现同步硝化和反硝化, 从而强化了活性污泥的硝化能力, 膜分离还能维持较低的FöM , 使剩余污泥产率远小于活性污泥工艺, 且系统运行更加灵活和稳定。
2. MBR 工艺中膜选择的技术要点MBR 从膜分离的角度主要涉及微滤、超滤、纳滤及反渗透。
由于无机膜的成本相对较高, 目前几乎所有的膜技术都依赖于有机的高分子化合物。
应用于MBR 的膜材料既要有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性, 同时应具有较高的水通量和较好的抗污染能力。
目前, 国内外常采用的方法是膜材料改性或膜表面改性,能有效地提高膜组件的通量和抗污染能力。
另一点需要考虑的因素是膜的孔径, 由于曝气池中活性污泥是由聚集的微生物颗粒构成, 其中一部分污染物被微生物吸收或粘附在微生物絮体和胶质状的有机物质表面,尽管粒子的直径取决于污泥的浓度、混合状态以及温度条件, 这些粒子仍存在着一定的分布规律,考虑到活性污泥状态与水通量, 最好选择0.10~0.40 微米孔径的膜。
mbr膜生物反应器MBR膜生物反应器是近年来广泛应用于污水处理领域的一种新型生物处理技术,该技术结合了生物反应器和膜技术,利用微生物将污水有机物降解成无机物,并利用微孔过滤膜将水和微生物分离,达到清洁处理目的。
MBR膜生物反应器的原理是在反应器中添加一种特殊的微孔过滤膜,该膜的孔径比细菌等微生物的尺寸小得多,水和溶质可以通过膜孔进入膜模内部,但微生物无法穿透膜孔,从而实现了水和微生物的分离。
同时,MBR膜生物反应器的设计采用了一系列特殊的工艺,使污水在生物反应器内得到充分的混合和曝气,促进微生物的生长和代谢,使有机物迅速降解并转化为无害的废物。
MBR膜生物反应器具有以下优点:一、高效处理效果:MBR膜生物反应器的处理效果比传统的生物反应器高得多,能够有效降解污水中的有机物和微生物,达到较高的出水水质标准。
二、占地面积小:MBR膜生物反应器的设计非常紧凑,占地面积远远小于传统的生物反应器。
特别适合城市人口密集的地区。
三、对环境污染小:MBR膜生物反应器能够降低污水处理过程中的气体、噪音和污染物排放,对环境污染影响小。
四、系统运行稳定:MBR膜生物反应器的处理效果稳定,且系统运行可靠,维护保养方便。
五、回收利用价值高:MBR膜生物反应器出水质量高,可回收利用于工业生产和景观灌溉等领域。
六、适用范围广:MBR膜生物反应器适用于多种浓度、pH、盐度等不同条件下的废水处理,能够满足不同行业的污水处理需求。
在MBR膜生物反应器污水处理过程中,需要注意以下几点:一、加强污泥的投加量,控制好反应器内可溶性有机物的浓度,有效充分曝气,有利于微生物的生长和代谢。
二、定期进行膜模清洗,保证膜的通透性,避免堵塞或受损,影响污水的处理效果。
三、保持反应器的稳定运行,合理调节进水量、出水量、曝气量等参数,确保反应器内的微生物群落和污水特性达到最佳的匹配状态。
MBR膜生物反应器污水处理技术已经广泛应用于城市污水、工业废水、农业废水、医院废水等多个领域,为人们生产和生活环境提供了高效、环保、节能的废水处理方案。
膜生物反应器(MBR)介绍膜生物反应器(MBR)是把膜技术与污水处理中的生化反应结合起来的一门新兴技术,也称作膜分离活性污泥法。
最早出现在20 世纪70 年代,目前在世界范围内得到广泛应用。
膜生物反应器(MBR)用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤,实现泥水分离。
一方面,膜截留了反应池中的微生物,使池中的活性污泥浓度大大增加,达到很高的水平,使降解污染物的生化反应进行的更迅速更彻底,另一方面,由于膜的高过滤精度,保证了出水清澈透明,得到高质量的产水。
MBR 技术有以下特点和优势:⑴膜材质为PVDF,自身抗污染能力强,不易被污染物粘附,易清洗,适于污水处理。
⑵空隙率高、通量大,远高于其它材质的同类产品。
⑶膜材质化学性能稳定,抗氧化能力强,可以用酸、碱、氧化剂清洗,清洗后通量可完全恢复。
⑷膜寿命长达3-5 年。
⑸出水水质好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用。
⑹由于膜的高效截流作用,微生物完全截留在反应器内,实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥泥龄(SRT)的完全分离,使运行控制更加灵活稳定。
⑺反应器内的微生物浓度高达8000-12000mg/L,生化效率高,耐冲击负荷强。
⑻污泥泥龄(SRT)长,有利于增殖缓慢的硝化细菌的截流、生长和繁殖,系统硝化效率得以提高。
⑼反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄条件下运行,剩余污泥排放量少。
⑽膜分离使污水中的大分子难降解成分在生物反应器内有足够的停留时间,大大提高了难降解有机物的降解效率。
⑾系统自动化程度高,采用PLC 控制,可实现全程自动化控制。
⑿模块化设计,结构紧凑,占地面积小,运行费用低廉。
膜生物反应器(MBR)的类型根据膜的使用方法不同分为内置式和外置式两种。
内置式是将膜直接浸渍于生化反应池中,直接从膜元件中抽取净水,而外置式则是用泵将生物反应池的泥水混合物通过膜组件进行错流过滤循环,得到洁净3的透过水。
内置式膜生物反应器由于操作压力低,膜的通量相对较小,膜面积的使用量较大,而外置式膜生物反应器由于是在泵的压力下大流量循环错流过滤,膜的通量较大,使用的膜面积较小,但动力消耗较大。
膜生物反应器(MBR)介绍膜生物反应器(MBR)是一种先进的污水处理技术,它采用了生物膜技术和微孔膜技术相结合,可以高效地去除水中的污染物和细菌,使废水达到国家排放标准,同时还可以实现水资源的循环利用。
一、膜生物反应器的工作原理膜生物反应器的工作原理分为生物反应和膜过滤两个主要过程。
生物反应阶段是将废水中的有机物降解为可被微生物吸收的低分子化合物,同时释放出能量和二氧化碳。
而膜过滤阶段则是利用微孔膜的过滤作用,将生物反应池中的生物团和细菌截留在膜外,把清洁的水从膜孔中压出,最终得到达标的排放水。
二、膜生物反应器的优点1. 净水效果好。
MBR工艺对水中的悬浮物、生物细胞、病菌等有良好的截留和杀灭效果,可以有效提高出水水质。
2. 占地面积小。
相比传统生物脱氮、脱磷工艺,MBR工艺使用的生物反应池体积更小,系统更紧凑,因此占地面积更小。
3. 运行成本低。
MBR工艺可以避免传统工艺中用于搅拌、沉降、澄清等工序所需要的设备和能源消耗和维护费用。
此外,膜组件使用寿命长,可加快工艺流程,降低进出水波动对系统负荷产生的影响,从而减少了后处理设备的需求。
4. 可实现零废水排放。
通过再利用MBR反应池内的生物菌群、生物膜和微孔膜的功能,废水可以完全达到生态恢复和循环利用的标准。
三、膜生物反应器的应用领域MBR工艺已被广泛应用于城市污水处理、工业废水处理、恶臭气体治理、海水淡化等领域。
城市污水处理中,MBR工艺利用膜过滤技术对废水进行处理,可用于公共卫生、景观池和生态用水等方面。
在工业废水处理中,MBR工艺可以对各种工业生产废水和污染地下水进行处理和回收利用。
在海水淡化中,MBR工艺是一种可靠的技术手段,可以将海水转化为可饮用的淡水。
总的来说,MBR工艺具有净水效果好、占地面积小、运行成本低和可实现零废水排放等优点,在废水处理和资源再利用方面具有广阔的应用前景和重要意义。
MBR膜生物反应器1. 简介MBR(膜生物反应器)是一种集传统生物化学处理和膜技术于一体的污水处理设备。
它采用生物反应器和微孔膜分离器相结合的方式,能够高效地去除水中的有机物、悬浮物和微生物。
2. 工作原理MBR膜生物反应器的工作原理可以简单概括为以下几个过程:2.1 生物降解首先,进入MBR生物反应器的废水会与一定浓度的活性污泥接触。
污泥中的微生物会分解废水中的有机物,将其转化为二氧化碳和水,从而去除有机污染物。
2.2 膜分离经过生物降解后的废水会进入膜分离器,其中装有微孔膜。
微孔膜的孔径非常小,只有几纳米到几十纳米,能够有效地过滤掉废水中的悬浮物和微生物。
通过这种膜分离的过程,可以实现对废水的净化和分离。
2.3 污泥浓缩膜分离器中的污泥会逐渐积聚在膜表面,形成污泥膜层。
为了避免膜堵塞和维持反应器的高效运行,需要定期清洗和维护膜。
清洗过程中,污泥浓缩会被退化,形成浓度较高的污泥。
2.4 水质回收经过膜分离和污泥浓缩后,废水中的有机物、悬浮物和微生物被去除得较为彻底。
此时,反应器出流的水质可以满足再利用的要求,比如景观灌溉和工业用水等。
3. MBR膜的类型MBR膜生物反应器中使用的膜一般分为两种:中空纤维膜和平板膜。
3.1 中空纤维膜中空纤维膜是由一根根中空的纤维组成,膜孔径较小,可以高效地分离悬浮物和微生物。
中空纤维膜具有较高的通量和抗污染能力,但需要较高的清洗成本。
3.2 平板膜平板膜是由一系列平板堆叠而成,膜孔径较小,可以高效地分离废水中的有机物和微生物。
与中空纤维膜相比,平板膜具有更好的通量和更低的清洗成本。
4. MBR膜生物反应器的优势MBR膜生物反应器相比于传统污水处理工艺具有许多优势:•高效去除有机物和悬浮物,水质稳定;•膜分离效果好,可以达到微生物和病毒的高度清除;•占地面积小,适合在空间有限的地方建设;•处理过程稳定,对负荷波动的适应能力强;•处理效果可靠,出水质量高。
5. 应用领域MBR膜生物反应器广泛应用于各个领域的废水处理,包括工业废水处理、城市污水处理、景观灌溉等。
一、工作原理膜生物反应器(简称MBR)是将膜分离技术与生物处理技术直接相接合而形成的一种新的水处理技术,利用膜的选择透过性,几乎能将所有的微生物截留在生物反应器内,这使得膜生物反应器内的生物浓度极高,理论上泥龄可以无限延长,极有效地去除氨氮及大分了有机物,使出水的有机物含量降至最低,出水清澈透明,无悬浮物,可以直接作为生活杂用水进行回用。
根据布置形式的不同,一般分为分置式MBR及浸没式MBR(又称一体式),其工艺流程如下:二、总体结构及组成膜生物反应器一般由池体、膜组件、曝气系统、出水系统及电控系统等组成,其总体结构如下图所示:1、池体池体一般由钢板及型钢焊接而成,其上有进、出水管道及排空管道。
2、膜组件膜组件是MBR的核心部件,主要由中空纤维膜与ABS管道组成,由专业厂商提供,不同的污水,膜组件的参数也不相同,膜组件主要起超滤作用,将污水中的微生物、大分子有机物及悬浮物等截留于MBR内,使污水得到净化。
3、曝气系统曝气系统主要由鼓风机(及其附件)、曝气管道等组成,管道上设有调节阀可以调整膜组件的曝气强度,以减轻膜污染。
4、出水系统主要由泵、阀门、管道、流量计等组成,泵的流量与抽吸压力与膜组件相配,流量可以通过流量计直接显示。
5、电控系统电控系统由PLC与电气元件等组成,其作用主要是控制MBR的自动运行及故障报警、显示等。
三、供货分散程度:一般在厂内组装完毕后整体供货,膜组件单独包装,安装结束时放置;当处理量超过15t/h小时,池体需现场制作,其余件在厂内加工完毕后现场安装。
四、安装前的准备1、检查其础是否与设备基础相符;2、检查管道方位是否与设计相符;3、对运输中的损伤、变形等应进行修复;4、资料(说明书、图纸等)是否齐全。
五、设备的安装整体供货时,将设备起吊就位,置于设备基础上,调正、调平,注意管道方位应与设计方位一致,设备水平度允差小于1/1000,然后将进、出水管道、排空管道与用户预留管道相接(注意不可接错),最后将膜组件放入池体内固定;分体式供货时,等池体制作完成就位后,将各管道与用户预留管道相接,最后将膜组件放入池体内固定,将其上管道法兰联接。
什么是膜生物反应器
膜生物反应器(MBR)是一种活性污泥法与膜分离工艺相结合的新型水处理技术,主要分为一体式、分置式、射流曝气、无泡曝气等形式。
膜生物反应器的优点主要包括∶
①有机物的去除率高,出水中的悬浮物含量极低,出水水质稳定可靠。
②膜的截留作用避免了活性污泥的流失,反应器内的污泥浓度较高,从而降低了反应器的污泥负荷,提高了容积负荷,耐冲击负荷能力较强。
③由于膜的固液分离作用,活性污泥被完全截留在反应器内,实现了污泥停留时间和水力停留时间的分别控制。
由于污泥龄很长,生物反应器起到了“污泥好氧稳定池”的作用,剩余污泥量很少,且可直接脱水处理。
较长的污泥龄还有利于硝化菌的生长,提高了系统的硝化能力。
④较大的曝气量使活性污泥有很好的分散性,大大提高了活性污泥的比表面积。
反应器内独特的水力循环措施,有利于污水和活性污泥的充分接触,提高了处理效率,同时还有利于难降解有机物的彻底分解。
⑤膜生物反应器工艺省去了二沉池,并取代了三级处理的全部工艺,减少占地面积,节省了基建投资。
⑥膜生物反应器的结构简单,易于实现自动控制,操作管理方便。
膜生物反应器(MBR)
膜生物反应器(membrane biological reactor , MBR)是用超滤膜代替二沉池进行污泥固液分离的污水处理装臵,为膜分离技术与活性污泥法的有机结合。
超滤膜孔径一般在0.1~0.4μm,出水水质相当于二沉池出水再加超滤的效果。
膜生物反应器不仅提高了污染物的去除效率,在很多情况下出水可以作为再生水直接回用,在将来的污水处理领域膜生物反应器将会得到较多应用。
膜生物反应器在一个处理构筑物内可以完成生物讲解和固液分离功能,生物反应区的混合液悬浮固体浓度可以比普通活性污泥法高几倍。
膜生物反应器的优点是:①容积负荷高、水力停留时间短;②污泥龄较长、剩余污泥量减少;③避免了因为污泥丝状菌膨胀或其他污泥沉降问题而影响曝气反应区的MLSS浓度;
④在低溶解浓度运行时,可以同时进行硝化和反硝化;⑤出水有机物浓度、悬浮固体浓度、浊度均很低,甚至致病微生物都可被截留,出水水质好;⑥污水处理设施占地面积小。
膜生物反应器类型可分为内臵浸没膜组件的内臵式膜生物反应器和外臵膜分离单元的外臵式膜生物反应器。
目前,膜生物反应器还存在造价较高、膜组件易受污染、膜使用寿命有限、运行费用高等缺点。
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、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。
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。
分置式膜- 生物反应器把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;固形物、大分子物质等则被膜截留,随浓缩液回流到生物反应器内。
分置式膜- 生物反应器的特点是运行稳定可靠,易于膜的清洗、更换及增设;而且膜通量普遍较大。
但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积,延长膜的清洗周期,需要用循环泵提供较高的膜面错流流速,水流循环量大、动力费用高,并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象。
2、一体式膜- 生物反应器是把膜组件置于生物反应器内部,如进水进入膜- 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,再在外压作用下由膜过滤出水。
这种形式的膜- 生物反应器由于省去了混合液循环系统,并且靠抽吸出水,能耗相对较低;占地较分置式更为紧凑,近年来在水处理领域受到了特别关注。
但是一般膜通量相对较低,容易发生膜污染,膜污染后不容易清洗和更换。
3、复合式膜- 生物反应器在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。
不知道MBR法与传统的生物处理方法有什么区别啊?有哪些先进的地方?还有就是他的处理过程中会不会产生比如污泥膨胀等的生物处理常见问题呢?
MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。
这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点:
1、高效地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用,实现了污水资源化。
2、膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,运行控制灵活稳定。
3、由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理的全部工艺设施,因此可大幅减少占地面积,节省土建投资。
4、利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高。
通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。
5、由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。
6、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现零污泥排放。
7、系统实现PLC控制,操作管理方便
膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术,以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。
与传统的生化水处理技术相比,MBR具有以下主要特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。
一、MBR 膜材质
1、高分子有机膜材料: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。
有机膜成本相对较低,造价便宜,膜的制造工艺较为成熟,膜孔径和形式也较为多样,应用广泛,但运行过程易污染、强度低、使用寿命短。
2、无机膜:是固态膜的一种,是由无机材料,如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。
目前在MBR 中使用的无机膜多为陶瓷膜,优点是:它可以在pH =0~14 、压力P<10MPa 、温度<350 ℃的环境中使用,其通量高、能耗相对较低,在高浓度工业废水处理中具有很大竞争力;缺点是:造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难。
二、MBR 膜孔径
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 μm 膜孔径,这对于固液分离型的膜反应器来说已经足够。
微滤膜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、聚醚砜、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。
三、MBR 膜组件
为了便于工业化生产和安装,提高膜的工作效率,在单位体积内实现最大的膜面积,通常将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内,在一定的驱动力下,完成混合液中各组分的分离,这类装置称为膜组件(Module )。
工业上常用的膜组件形式有五种:
板框式(Plate and Frame Module )、螺旋卷式(Spiral Wound Module) 、圆管式(Tubular Module) 、中空纤维式(Hollow Fiber Module) 和毛细管式(Capillary Module) 。
前两种使用平板膜,后三者使用管式膜。
圆管式膜直径>10mm; 毛细管式-0.5~10.0mm ;中空纤维式<0.5mm> 。
表:各种膜组件特性
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 )40~150 150~800 250~800 800~2500 400~1500
冲填密度高中中低低
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 工艺中常用的膜组件形式有:板框式、圆管式、中空纤维式。
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。
优点是:制造组装简单,操作方便,易于维护、清洗、更换。
缺点是:密封较复杂,压力损失大,装填密度小。
圆管式:
是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6~24mm 之间。
圆管式膜优点是:料液
可以控制湍流流动,不易堵塞,易清洗,压力损失小。
缺点是:装填密度小。
中空纤维式:
组装形式:
外径一般为40 ~250 μm ,内径为25 ~42μm 。
优点是:耐压强度高,不易变形。
在MBR 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- 生物反应器。
一般为外压式膜组件。
优点是:装填密度高;造价相对较低;寿命较长,可以采用物化性能稳定,透水率低的尼龙中空纤维膜;膜耐压性能好,不需支撑材料。
缺点是:对堵塞敏感,污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响。
MBR 膜组件设计的一般要求:
•对膜提供足够的机械支撑,流道通畅,没有流动死角和静水区;
•能耗较低,尽量减少浓差极化,提高分离效率,减轻膜污染;
•尽可能高的装填密度,安装,清洗、更换方便;
•具有足够的机械强度、化学和热稳定性。
膜组件的选用要综合考虑其成本,装填密度、应用场合、系统流程、膜污染及清洗、使用寿命等。