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试述MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的应用发布时间：2022-08-17T07:47:25.193Z 来源：《科学与技术》2022年第4月第7期作者：王鹏[导读] MBR膜的特点主要表现为生物降解能力强以及分离效率较高，因此，MBR膜被广泛地用于各个污水处理厂王鹏东莞市石鼓污水处理有限中堂分公司广东东莞 523000【摘要】MBR膜的特点主要表现为生物降解能力强以及分离效率较高，因此，MBR膜被广泛地用于各个污水处理厂，主要用于有利污染物的降解，通过使用MBR膜，可以将污染物中的一部分物质转化为可利用的产物，同时截留污水中的悬浮物，有效改善了出水水质以及出水的稳定性。
基于MBR膜的诸多优势，文章采取了案例分析的方式，对大型污水处理厂中MBR膜处理工艺的具体应用进行了分析，对于改善MBR膜处理工艺的应用效果具有一定的帮助作用。
【关键词】MBR膜；污水处理；工艺应用；案例分析近几年，国家的工业化发展速度加快，为国家的经济发展做出了重要的贡献，但是与此同时，也带来了比较严重的水污染问题，这对于经济的持续化发展是不利的。
因此，近几年国家加大了对各种污水处理技术的研究，一些新的工艺和材料被研发和使用，改变了我国污水处理的窘境。
文章将要讨论的MBR膜处理工艺是近几年使用较为广泛的一种，在我国各地的污水处理厂中都有所利用。
文章以某污水处理厂为例，对MBR工艺的应用进行了分析，详情如下。
1、污水厂基本概况某污水处理厂设计规模是10×104 m3/天，所使用原始处理工艺是A2/O脱氮除磷工艺。
目前该厂处于满负荷运行状态，应提标改造需求，通过MBR工艺改善当前的运行现状，设计规模为10×104m3/天。
2、工艺流程分析首先，对污水处理厂的建设用地和出水要求进行了分析，认为其建设用地较小，但出水要求较高。
故前端污水厂出水增设格栅，通过A/O 池+MBR的工艺以达到出水标准要求。
其次，该项目 MBR 膜设计采用 PVDF 材质帘式膜组件，孔径≤0.1μm。
MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的应用【摘要】MBR膜处理工艺是一种先进的污水处理技术，在大型污水处理厂中得到广泛应用。
本文首先介绍了MBR膜处理工艺的工作原理，包括膜生物反应器和超滤膜的结合，有效实现了污水的高效净化。
接着讨论了MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的工程设计和运行优势，以及通过案例分析展示了其在实际应用中的效果。
指出了MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的未来发展前景和意义，强调了其推广和应用的重要性。
MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中具有巨大潜力，将成为未来环保领域的重要技术，对提升污水处理效率和改善环境质量具有重要意义。
【关键词】MBR膜处理工艺、大型污水处理厂、工作原理、工程设计、运行优势、案例分析、未来发展、应用前景、意义、推广和应用。
1. 引言1.1 MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的应用概述MBR膜处理工艺是一种先进的污水处理技术，广泛应用于大型污水处理厂中。
通过使用微孔膜（即膜生物反应器）来过滤污水中的固体颗粒和微生物，实现高效净化水质的效果。
在大型污水处理厂中，MBR膜处理工艺具有诸多优势，如处理效率高、占地面积小、处理水质稳定等特点，因此受到了广泛关注。
MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的应用，能够有效解决传统污水处理工艺存在的问题，如容易出现的污泥浓度偏低、容易发生污泥泄漏等情况。
MBR膜处理工艺还能够提高处理效率，减少人工干预，降低运行成本。
越来越多的大型污水处理厂选择引入MBR膜处理工艺。
通过对MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的应用进行深入研究和案例分析，可以更好地了解其运行机理和优势，并为未来的发展和推广应用提供重要的参考。
随着技术不断创新和完善，MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的应用前景将会越来越广阔，为实现清洁环境和可持续发展做出重要贡献。
2. 正文2.1 MBR膜处理工艺的工作原理MBR膜处理工艺的工作原理是基于膜生物反应器技术，通过在膜上形成一个微孔滤过层，将悬浮固体截留在膜外，从而实现污水的固液分离和提高水质。
MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的应用随着工业化和城市化的不断发展，大型污水处理厂作为解决城市污水处理问题的重要设施，一直在不断完善和改进。
膜生物反应器（MBR）膜处理工艺因其高效、节能、占地面积小等优点，逐渐成为大型污水处理厂中的主流工艺。
MBR膜处理工艺是一种将传统的活性污泥法与微滤膜（或超滤膜）相结合的工艺。
它通过微孔膜将污水中的固体颗粒、胶体物质和微生物截留在反应器中，使反应器中的溶解性有机物能够被氧化降解，从而实现高效的有机物去除和固液分离。
与传统的活性污泥法相比，MBR膜处理工艺具有以下几个明显的优点：1. 高效去除有机物：MBR膜处理工艺能够有效去除污水中的有机物，使出水的COD和BOD浓度大幅降低，达到国家排放标准要求。
2. 减少污泥产量：MBR膜处理工艺中利用微孔膜截留污泥颗粒，可以使污泥浓度达到较高水平，节约了沉淀池面积，减少了污泥产生量。
3. 减少二次沉淀工艺：传统活性污泥法中，为了获得清澈的出水，通常需要进行二次沉淀。
而MBR膜处理工艺中，膜本身就起到了固液分离的作用，不需要二次沉淀工艺，减少了设备和操作的复杂性。
4. 容易实现自动化控制：MBR膜处理工艺采用了自动操作控制系统，能够对水质、流量、压力等进行实时监测和调节，提高了处理系统的稳定性和可靠性。
5. 适用范围广：MBR膜处理工艺适用于处理多种类型的废水，包括生活污水、工业污水等。
无论是对于水质要求较高的市区污水处理厂，还是对水量要求较大的工业废水处理厂，MBR膜处理工艺都能够适应。
MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的应用是具有广阔前景的。
随着膜技术的不断发展和成熟，MBR膜处理工艺将会在大型污水处理厂中发挥越来越重要的作用，为城市环境保护和可持续发展做出更大的贡献。
双膜法技术在垃圾渗滤液处理中的诮用与案例一、垃圾渗滤液基本特点二、垃圾渗滤液水质区别三、垃圾渗滤液常规处理工艺垃圾渗滤液属于高COD，高氨氮废水，处理难度大，国内处理垃圾渗滤液的主流技术有以下几种：l.常规技术（A2O、厌氧+SBR等）国内早期垃圾填埋场渗滤液处理站2.前段过滤+多级RO+除臭近期建设的垃圾渗滤液处理站3.（UASB）+MBR+（NF）+RO近期建设的垃圾渗滤液处理站四、工艺路线4.1 常规工艺路线4.2 多级DTRO技术DTRO工艺优缺点：优点：占地面积面积小，设备成套简单；DTRO进水SDI控制要求相对较低；控制系统相对简单缺点：Ø前段调节pH费用较大（渗滤液为缓冲系统，且相关离子浓度高）;Ø砂滤比较容易污堵;Ø一级DTRO容易污堵（有机污染污堵），化学清洗频繁，最终导致系统必须进行膜的更换（更换频率2-3年）,系统运行压力较高;Ø浓缩液处理难度较大.4.3 双膜法工艺路线14.4 双膜法工艺路线2MBR+RO工艺优缺点：优点：Ø相对传统工艺，占地面积小；Ø有生化降解系统，后面膜系统压力相对较小；Ø系统运行稳定，对氨氮以及有机物去除效果较好；Ø水质能满足相关的要求；缺点：工艺复杂，对于运行人员要求相对较高。
五超滤膜比较六不同超滤膜运行情况6.1 中空纤维膜应用情况在实际使用过程中，中空纤维膜组件不可避免的会发生断丝现象其中包括两种原因：Ø一是由于纺丝过程中的缺陷导致的壁厚不均匀；Ø二是纺丝材料疲劳引起的根部断裂对于膜生物反应器来说，断丝的伤害是致命的，使得出水水质变差，危急后面的相关RO或NF系统。
6.2 管式膜应用情况管式超滤系统操作复杂，也容易出现膜污堵的情况。
Ø管式超滤前端没有控制好相关的毛发等杂物，会出现毛发堵管的情况；Ø出现系统浓液回流电动阀门损坏，会出现污泥堵管的情况。
MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的应用MBR膜处理工艺是一种先进的污水处理技术，广泛应用于大型污水处理厂中。
本文将从工艺原理、应用优势和应用案例等方面进行介绍。
MBR膜处理工艺的原理是利用特制的微孔膜，将活性污泥与水分离，实现固液分离效果。
工艺包括生物反应器和膜分离装置两部分。
废水通过生物反应器进行污染物降解和有机物转化为微生物物质的过程，然后通过膜分离装置将澄清水和生物污泥分离，从而达到净化废水的目的。
1. 占地面积小：相对于传统的活性污泥工艺，MBR膜处理工艺的污水处理设备体积更小，占地面积更小。
这可以在有限的土地资源中实现更高的处理能力。
2. 净化效果好：由于MBR膜的微孔结构可以有效拦截悬浮物、有机物和微生物等微小颗粒，污水处理后的澄清水质量更高，可以达到适用于高要求的回用水标准。
3. 处理效率高：MBR膜处理工艺具有较高的有机物去除率和悬浮物去除率，可以降低处理厂的污泥产量，并提高处理效率。
MBR膜的微孔结构可以阻止污泥颗粒的泄漏，减少了二次污染的机会。
4. 运行稳定性强：MBR膜处理工艺采用自动化控制系统，可以根据进水水质变化进行自动调节，保持处理效果的稳定性。
MBR膜具有较长的使用寿命，能够实现长期稳定的运行。
1. 北京市昌平污水处理厂：该厂依托MBR膜处理工艺，建成了日处理能力为50,000吨的大型污水处理项目。
实测结果显示，MBR膜工艺的COD去除率高达90%以上，超过了国家排放标准要求。
MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的应用具有许多优势，包括占地面积小、净化效果好、处理效率高和运行稳定性强等。
随着该技术的不断发展和完善，相信在未来的大型污水处理中将得到更广泛的应用。
MBR膜处理工艺在大型污水处理厂中的应用
MBR膜处理工艺是目前国际上应用比较广泛的一种新型污水处理技术，也是水处理行
业中的一项重要技术。
该工艺在大型污水处理厂中应用越来越广泛，其主要优点是具有高效、节能、减少化学药品使用量、减少占地面积等特点。
MBR膜处理工艺是通过污水处理系统中的超滤膜进行过滤，将水中的污染物、悬浮物、有机物等分离出来，使水变得清澈透明。
相对于传统的A2O法、SBR法等污水处理技术，MBR膜处理工艺的优势主要表现在以下方面：
1. 高效：MBR膜处理工艺采用超滤膜进行过滤，能够有效地分离污染物，达到高效净化的效果，处理出来的水质稳定可靠。
2. 节能：MBR膜处理工艺采用逆渗透技术，在处理过程中不需要使用压力，不需要添加药剂，避免了能源和资源的浪费，从而降低了处理费用。
3. 减少化学药品使用量：MBR膜膜处理工艺能够有效地去除污染物，使处理过程中化学药品的使用量大大降低，减少了处理过程中对环境的污染。
4. 减少占地面积：MBR膜处理工艺可以实现厌氧反应池和好氧反应池的组合，从而减少了占地面积，让污水处理更加灵活自由。
在大型污水处理厂中，MBR膜处理工艺主要应用于城市污水处理厂、工业污水处理厂、生活污水处理厂等领域。
与传统污水处理技术相比，MBR膜处理工艺有着更明显的优势，
能够更好地满足人们的需求。
总之，MBR膜处理工艺是一种高效、节能、环保、占地面积小的污水处理技术，正越
来越广泛地应用于大型污水处理厂中，为改善环境、净化水质、保护生态环境做出了重要
贡献。
MBR+RO双膜技术
近年来，多样性的膜技术组合工艺得到越来越多的应用，将不同的膜技术组合而成的膜集成技术系统能发挥各种膜技术优势，由此形成废水深度处理、再生水回用的新工艺。
其中，MBR+RO双膜技术的开发应用，就取得了很好的效用。
MBR膜生物反应器技术，他是在传统污水生物处理工艺基础上结合膜技术而发展起来的新型污水深度处理技术。
反渗透膜技术（RO）是一种广泛应用在超纯水生产的水处理膜技术。
印染行业再生水回用处理的新技术就是将两种水处理技术融合使用。
由于MBR采用超滤或微滤膜作为膜元件，能几乎完全截留颗粒物和细菌，使得MBR的出水水质大大优于其他污水处理工艺，然后MBR出水直接作为RO系统的进水，通过RO膜进一步截留有机物质、无机离子、重金属离子等，对MBR处理出水进行深度去离子软化处理，达到印染废水再生回用于生产的目的。
MBR+RO技术相结合的“双膜法”，不仅充分发挥各自技术的优势，弥补单独使用的不足，而且组合起来还可以产生新的化合优势，使印染废水深度处理禹回用得意高效实现，是未来发展的新方向。
18 000 m据企业当前使用的地表水源水质及企业生产用水水质要求，综合确定再生水供水水质指标。
再生水回用项排放标准，设计出水水质指标为供水水质标准。
回用工程设计进出水指图1 工艺流程工艺说明及特点再生水项目进水情况CASS-混凝沉淀-砂滤工艺处理后进入再生水处理车间。
进水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A类标准，进水水28 ℃。
由于进水水量波动及CASS工艺序批式的运行特点，水量存在较大波动，故在再生水车间前端设置原水缓冲池，起到水量调节的作用，超过再生水车间用水量的污水通过原水缓冲池溢流堰外排。
超滤系统主要包括UF加压泵、自清洗过滤器、UF过滤模块、反洗及化洗设施等。
进水经自清洗过滤器进入UF过滤模块。
超滤系统作为反渗透系统的预处理单元，能有效去除原水中的微生物、大分子有机物及胶体物质等，使处理出水浊度≤NTU、污染指数（SDI）≤3，提高反渗透系统进水水质，增加其运行的安全可靠性和经济性；超滤系统的部分产水还用于与反渗透系统产水混合配水。
3.3 反渗透系统反渗透系统是本工艺的核心处理单元，其主要包括RO进水泵、保安过滤器、RO加压泵、加药及化洗设施等。
超滤系统部分产水经保安过滤器、加压泵送入膜实现脱盐，大幅降低产水中的电导率、COD3.4图2 水量平衡图3.6 工艺特点本再生水处理项目工艺流程顺畅，布局紧凑。
采用外压式中空纤维膜作为超滤系统组件，卷式芳香聚酰胺复合膜作为反渗透系统组件，两者均采用模块化设计，各处理模块均可独立启停，工艺运行灵活，有效提高了系统运行的可靠性和对用户水量需求的适应性。
在配水支管上安装电磁流量计和流量调节阀。
超滤产配水比例根据两者产水电导率、氨氮等指标进行自动调节。
配制完成后的再生水通过。
MBR+RO双膜法在危废处置场废水处理中的应用
危险废物处置场生产过程中产生的废水有毒有害成分较为复杂、污染程度较为严重、营养比例失调、可生化性差，而且受物料来源和种类影响，该类废水还具有水质、水量波动性大的特点。
因此，废水处理所选的工艺适应性要强，且应有一定的余量，以适应废水水量和水质的不均匀变化，传统的物化+生物处理工艺很难达到稳定的处理效果，必须经过深度处理后才能确保达标排放。
1 工程概况
1.1 废水来源及水量
广东某危险废物处置场年综合利用及处理危险废物约7.5×104t，包括废矿物油和乳化液、染料涂料废物、表面处理废物、含铜废物、无机氰化物废物、废酸、废碱以及废有机溶剂等。
废水主要由生产废水、车间地面冲洗水、运输车辆及容器冲洗水、化验室排水、生产区初期雨水和生活污水等组成，废水量为300m³/d。
1.2 进出水水质
根据本项目环评报告书要求，生产废水需经各车间预处理后进入废水处理站，经预处理后的废水污染物浓度已经大大下降，主要污染指标有COD、NH3-N、SS、石油类及少量重金属离子。
外排废水执行地表水环境质量标准(GB 3838——2002)Ⅴ类标准和广东省地方标准水污染物排放限值(DB 44/26——2001)第二时段一级标准。
进水及出水水质标准见表1。
2 处理工艺
2.1 工艺选择及工艺流程
当前危废处置场废水的处理一般采用物化处理+生化处理+深度处理的组合工艺，含重金属离子废水先进入物化处理系统去除重金属离子，然后进入生化处理系统去除COD、BOD5、NH3-N等污染物，最后经过深度处理后达标排放或回用。
1)物化处理：重金属废水的物化处理技术主要有电解还原法、化学沉淀法、离子交换法、反渗透和电渗析法等。
危废处置场废水中含有重金属，而且部分是以各种络合态存在的，目前国内关于此类废水的物化预处理多采用化学沉淀法。
废水中多数重金属离子能与OH-结合生成溶度积很小的氢氧化物沉淀而与水分离，但由于某些重金属离子的氢氧化物溶度积较大，而一般重金属硫化物溶度积比氢氧化物的溶度积小得多，且硫化物具有良好的破络作用，采用硫化物反应沉淀法可进一步降低废水中重金属离子浓度。
考虑到本项目废水特点，采用碱沉淀法与硫化法相配合的组合工艺，可保证重金属离子去除的全面性。
2)生化处理：危废废水的生化处理应用较为广泛的是水解酸化法、活性污泥法、生物接触氧化法、曝气生物滤池等工艺。
结合本项目废水特点，采用水解酸化+生物接触氧化工艺。
水解酸化主要是利用厌氧过程中的水解酸化阶段将水中结构复杂的大分子有机物分解成易降解的小分子有机物，将不溶性有机物水解成溶解性物质，提高废水的可生化性。
生物接触氧化池设有高效组合填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法与生物膜法二者的特点，利用好氧微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用，将废水中的有机物充分降解。
3)深度处理：深度处理阶段进一步去除水中残余的有机物、浊度、硬度、盐分和细菌等，使废水最终达到排放或回用的标准，根据出水水质要求可采用紫外/次氯酸钠消毒、活性炭吸附、臭氧氧化、膜过滤等单一或组合处理工艺。
近年来，多样性的膜技术组合工艺得到越来越多的应用，将不同的膜技术组合而成的膜集成技术系统能发挥各种膜技术优势，由此形成废水深度处理、再生水回用的新工艺，其中MBR+RO双膜技术的开发应用，就取得了良好的效果。
通过RO对MBR处理出水进行深度去离子软化处理，可达到危废处置场废水完全达标排放或再生回用目的。
工艺流程见图1。
2.2 主要构筑物及设备参数主要构筑物见表2。
1)格栅调节池：停留时间48h，设有隔油、隔渣装置;采用穿孔曝气管预曝气，搅拌强度3m³/(m²·h)。
2)物化组合池：包括pH调节池、反应池、混凝池、絮凝池和斜管沉淀池。
采用投加NaOH、Na2S、PAC和PAM等去除废水中的重金属离子，反应时间为30min，采用机械搅拌;沉淀池安装Φ80PVC蜂窝斜管，表面负荷为1.0³/(m²·h)。
3)A/O池：A段停留时间8h，设有生物填料和液下搅拌机;O段停留时间12h，安装生物填料和管式微孔曝气器，气水比15:1，DO值2——4mg/L，BOD负荷0.15kg/(m³·d)。
4)MBR系统：由膜组件、生物反应器、膜清洗系统和PLC系统组成。
MBR膜材质为PVDF，设计通量为15L/(m?·h)，一周期产水9min，停产1min，冲刷曝气量3——5Nm³/(m²·h)，MLSS控制在4——5g/L。
5)RO系统：由进水泵、5μm保安过滤器、高压泵、膜组件、加药和清洗系统以及PLC 系统组成。
膜组件采用中空纤维低压反渗透膜，材质为聚酰胺，标准脱盐率为99.5%。
系统由18支膜组件组成，分别安装在6根压力容器内，RO设计产水率为66%，出水电导率≤30μS/cm。
6)MVR系统：RO系统的浓水回用于生产车间制浆等工序，剩余部分采用机械蒸汽再压缩(MVR)进行蒸发浓缩处理(与生产车间MVR系统共用)，MVR冷凝水达标排放，蒸馏残渣与废水站污泥统一委外处置。
3 运行效果
经过3个月的连续运行，该废水处理系统出水效果一直稳定，出水水质达到并优于设计水质要求。
以某一时段的产水水质数据为例，结果如表3和图2所示。
从表3和图2可知，经物化预处理和A/O生化处理后进入MBR的原水COD和NH3-N的质量浓度分别为98mg/L和7.2mg/L，而MBR出水中相对应的指标降至42mg/L和2.1mg/L以下，MBR系统出水中SS指标基本控制在0.3mg/L以下，出水SS指标优异，经进一步检测，MBR 出水浊度小于0.1NTU，SDI值小于3NTU，说明MBR出水可以直接满足RO进水水质要求。
而经过RO系统处理后出水COD、NH3-N以及SS指标分别在20mg/L、0.8mg/L和0.05mg/L以下，重金属离子可几乎完全去除，经过反RO处理后产水的电导率由原水的2340——2530μS /cm 稳定降到9.0——19.5μS/cm，说明RO产水水质也达到了设计要求，经双膜法工艺深度处理后，最终产水能完全达到再生水标准。
4 经济效益分析
废水处理系统的总造价为312万元，其中土建工程155万元，MBR系统造价22.4万元，RO系统造价39.2万元，其它设备、材料和安装调试工程等造价95.4万元。
废水站直接运行成本为吨水3.67元(未含设备折旧费)，其中电费1.57元/t，药剂费1.54元/t，人工费0.56元/t。
具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
5 结论
1)采用MBR+RO双膜技术深度处理危废处置场废水，出水满足GB 3838——2002Ⅴ类标准的排放要求，并达到回用水标准，可实现废水的“零”排放。
2)MBR+RO双膜法的应用，弥补了单独使用MBR或RO的不足，可以省略RO进水的预处理工序，减少工艺流程，节省工程投资，充分发挥了双膜的组合优势，是危废处置场废水深度处理与回用的一个新方向。
3)危废处置场废物来源不稳定，因此废水水质也有较大的差别，尤其是重金属含量无规律可循，应保证调节池有足够的容量，并加强系统物化预处理的能力。
4)采用MBR与RO膜技术集成的关键是如何保证MBR的产水稳定，且达到RO膜的进水要求。
在实际运用中还应继续研发新型高效的膜，着力解决膜污染的问题，延长膜的使用寿命，降低膜的投资、运行和维护的成本。
