MBR / MCR處理工藝
工業(yè)廢水(如印染廢水)經(jīng)過(guò)傳統工藝處理后或者低濃度廢水未經(jīng)過(guò)處理后,廢水中的有機污染物和懸浮物的濃度較高,通過(guò)膜混凝(化學(xué))反應器(MCR)或膜-生物反應器工藝(MBR)處理技術(shù),降低廢水中的有機污染物和懸浮物,進(jìn)入后續的RO/NF處理系統,截留廢水中的污染物質(zhì),出水達到回用水水質(zhì)要求。
膜-生物反應器工藝(MBR工藝)是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質(zhì)截留住,分離出清水,實(shí)現生化反應與清水分離同步進(jìn)行,省掉二沉池, MBR緊湊簡(jiǎn)潔單元結構特別適合于處理成份復雜、污染物濃度高的印染廢水,出水水質(zhì)良好、穩定,處理后出水可直接回用。
MBR 工藝優(yōu)點(diǎn):(1)污染物去除率高,出水水質(zhì)好;(2)負荷變化適應強,耐沖擊負荷;(3)污泥排放量??;(4)工藝流程短,系統設備簡(jiǎn)單緊湊,占地??;(5)易實(shí)現自動(dòng)化控制,維護簡(jiǎn)單,節省人力;(6)系統啟動(dòng)速度快,水質(zhì)可以很快達到處理要求。
膜化學(xué)反應器(MCR)是在MBR 基礎上發(fā)展起來(lái)的一種新型水處理裝置。它是將化學(xué)處理工藝與膜分離工藝加以結合,使得傳統的化學(xué)反應效率得以提高。該反應器可以根據需要建成固定式或移動(dòng)式。
MCR工藝優(yōu)點(diǎn):減少了沉淀池、降低了占地面積、提高傳統化學(xué)混凝的反應效與傳統化學(xué)混凝相比,無(wú)需加藥劑出,水水質(zhì)好、操作靈活簡(jiǎn)便。
MBR系統
MBR工藝簡(jiǎn)介
1 MBR工藝
膜生物反應器(Membrane bioreactor,MBR)是將膜分離技術(shù)和生物反應器的生物降解作用集于一體的生物化學(xué)反應系統。它以超濾或微濾膜組件替代傳統活性污泥法中的沉淀池實(shí)現泥水分離。該系統具有處理能力強、固液分離效率高、出水水質(zhì)好、占地空間小、運行管理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。目前,MBR工藝在水資源再利用方面已發(fā)揮了巨大的作用,運用MBR工藝技術(shù)來(lái)處理生活污水和工業(yè)廢水已成為潮流。特別是在要求高標準排放或回用的場(chǎng)合,已成為優(yōu)選工藝。
在膜生物反應器中,膜組件(由中空纖維膜或平板膜等組成)浸放于膜池中,由于膜10-1微米級的孔徑可完全阻止細菌的通過(guò),所以將菌膠團和游離細菌全部保留在膜池中,只將過(guò)濾過(guò)的水匯入集水管中排出,從而達到泥水分離,無(wú)需設置二沉池,各種懸浮顆粒、細菌、藻類(lèi)、濁度和COD及有機物均得到有效的去除,保證了出水懸浮物接近零的優(yōu)良出水水質(zhì)。由于微濾膜的近乎百分的菌種隔離作用,可保持活性生物污泥不流失,通過(guò)污泥回流至好氧區,這樣不僅提高了曝氣池抗沖擊負荷的能力,提高了曝氣池的負荷能力,而且一定程度上減少了所需的曝氣池容積,降低生化系統的土建投資。
通過(guò)和傳統的活性污泥法及生物膜法比較。MBR工藝有以下特點(diǎn):
膜生物反應器采用PVDF膜,其表面孔徑只有0.1~0.4微米,能夠高效地進(jìn)行固液分離,出水水質(zhì)標準高,品質(zhì)穩定,懸浮物和濁度接近于零,可直接回用;膜的高效截流作用,使微生物完全截流在反應器內,實(shí)現了反應器水力停留時(shí)間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離,使運行控制更加靈活穩定;解決了傳統活性污泥法造成的沉淀部分對最大生物濃度的限制,反應器內的微生物濃度高,是傳統方法的2~3倍,達8000~10000mg/L,對水質(zhì)水量的變化適應力強,耐沖擊負荷強;有利于增殖緩慢的硝化細菌及其它細菌的截流、生長(cháng)和繁殖,系統硝化效率、COD去除率等各項指標得以提高反應時(shí)間也大大縮短;同時(shí)大的有機物被截留在池內,保證其被繼續降解;膜分離使污水中的大分子難降解成分,在體積有限的生物反應器內有足夠的停留時(shí)間,有利于專(zhuān)性菌的培養,大大提高了難降解有機物的降解效率,COD去除率高;模塊化設計易于擴容;系統采用自動(dòng)控制,可實(shí)現全程自動(dòng)化控制,運行管理方便;膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯,抗污染性強,易清洗,適于污水處理?;瘜W(xué)性能穩定,抗氧化性強,可采用常用氧化性藥劑清洗;污泥齡長(cháng),膜分離使污水中的大分子難降解成分在生物反應器內有足夠的停留時(shí)間。反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長(cháng)泥齡條件下運行,剩余污泥排放量不到傳統方法的50%;容積負荷高,占地少。啟動(dòng)快,不受污泥膨脹的影響。
2 一體式MBR工藝
如圖1,把膜組件置于生物反應器內部。進(jìn)水進(jìn)入膜--生物反應器,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除,再在外壓式作用下由膜過(guò)濾出水。這種形式的膜--生物反應器由于省去了混合液循環(huán)系統,并且靠抽吸出水,能耗相對較低;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較低,容易發(fā)生膜污染,膜污染后不容易清洗和更換。
圖1 一體式MBR工藝示意圖
3 分置式MBR工藝
如圖2,把膜組件和生物反應器分開(kāi)設置。生物反應器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過(guò)濾端,在壓力作用下混合液中的液體透過(guò)膜,成為系統處理水;固形物,大分子物質(zhì)等則被膜截留,隨濃縮液回流到生物反應器內。
分置式膜—生物反應器的特點(diǎn)是運行穩定可靠,易于膜的清洗、更換及增設;而且膜通量普遍較大。但一般條件下為減少污染物在膜表面的沉積,延長(cháng)膜的清洗周期,需要用循環(huán)泵提供較高的膜面錯流速度,水流循環(huán)量大、動(dòng)力費用高,并且泵的高速旋轉產(chǎn)生的剪切力會(huì )使某些微生物菌體產(chǎn)生失活現象。
圖2 分置式MBR工藝示意圖