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膜生物反應器(MBR)

   膜生物反應器(MBR)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術,以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地,并通過保持低污泥負荷減少污泥量。與傳統的生化水處理技術相比,MBR具有以下主要特點:處理效率高、出水水質好;設備緊湊、占地面積;易實現自動控制、運行管理簡單。
膜生物反應器分類
   膜分離生物反應器:膜分離生物反應器用于污水處理中的固液分離。
   膜曝氣生物反應器:膜曝氣生物反應器中膜被用于氣體質量傳遞,通常是為好氧工藝供氧,可以實現生物反應器的無泡曝氣,大大提高反應器的傳氧效率。
    萃取膜生物反應器:萃取膜生物反應器主要用于工業中優先污染物的處理,選擇性透過膜被用于萃取特定的污染物。
按照膜組件的放置方式可分為:分體式和一體式膜生物反應器
   分體式膜生物反應器把生物反應器與膜組件分開放置,膜生物反應器的混合液經增壓后進入膜組件,在壓力作用下混合液中的液體透過膜得到系統出水,活性污泥則被截留,并隨濃縮液回流到生物反應器內。
一體式系統則直接將膜組件置于反應器內,通過的抽吸得到過濾液,膜表面清洗所需的錯流由空氣攪動產生,設置在膜的正下方,混合液隨氣流向上流動,在膜表面產生剪切力,以減少膜的污染。一體式膜生物反應器工藝是污水生物處理技術與膜分離技術的有機結合。
按照膜生物反應器是否需氧:可分為好氧和厭氧膜生物反應器
   好氧膜生物反應器一般用于城市和工業的處理,好氧MBR用于城市污水處理通常是為了使出水達到回用的目的,而用于處理工業的主要為了去除一些特別的污染物,如油脂類污染物。
   厭氧膜生物發生器中,通過膜的高效截留,不僅解決了厭氧污泥容易從膜生物反應器流失導致出水水質降低的問題,同時膜分離的作用還體現在對厭氧反應器的構造與處理效果的強化方面。以UASB與膜單元相結合為例,厭氧膜生物反應器不再需要設計的三相分離器來實現固液氣的分離;而對于兩相厭氧MBR,由于膜分離的作用使產酸反應氣中的產酸菌濃度增加,提高了水解發酵能力,同時膜將大分子有機物截留在產酸反應器中使水解發酵,因此保持較高的酸化率。厭氧膜生物反應器廠用于高濃度有機分水的處理效果,由于膜生物反應器缺少曝氣,為了使厭氧污泥處于懸浮狀態,處理高濃度有機的厭氧膜生物反應器均采用分體式。
特點
1)對污染物的去除率高,抗污泥膨脹能力強,出水水質穩定可靠,出水中沒有懸浮物;
2)膜生物反應器實現了反應器污泥齡STR和水力停留時間HRT的分別控制,因而其設計和操作大大簡化;
3)膜的機械截留作用避免了微生物的流失,生物反應器內可保持高的污泥濃度,從而能提高體積負荷,降低污泥負荷,具有較強的抗沖擊能力;
4)由于SRT很長,生物反應器又起到了“污泥硝化池”的作用,從而顯著減少污泥產量,剩余污泥產量低,污泥處理費用低;
5)由于膜的截流作用使SRT延長,營造了有利于增殖緩慢的微生物。如硝化細菌生長的環境,可以提高系統的硝化能力,同時有利于提高難降解大分子有機物的處理效率和促使其徹底的分解;
6)MBR曝氣池的活性污泥不會隨出水流失,在運行過程中,活性污泥會因進入有機物濃度的變化而變化,并達到一種動態平衡,這使系統出水穩定并有耐沖擊負荷的特點;
7)較大的水力循環導致了污水的均勻混合,因而使活性污泥有很好的分散性,大大提高活性污泥的比表面積。MBR系統中活性污泥的高度分散是提高水處理的效果的又一個原因。這是普通生化法水處理技術形成較大的菌膠團所難以相比的;
8)膜生物反應器易于一體化,易于實現自動控制,操作管理方便;
9)MBR工藝省略了二沉池,減少占地面積
應用范圍
    膜生物反應器廣泛適用于生活小區、賓館飯店、度假區、學校、寫字樓、等分散用戶的日常生活污水處理、回用及啤酒、制革、食品、化工等行業的有機污水處理。膜生物反應器的產水常用于灌溉、洗滌、環衛、造景等非飲用功能。適用于各類工業企業、賓館、飯店、學校、醫院、住宅區、洗衣房等的污廢水處理、中水處理及原有污水設施的升級改造等。

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