天津眾邁MBR膜反應器工藝技術

工藝介紹

MBR 是一種將活性污泥生物處理過程和膜分離過程結合起來的處理工藝。MBR 有兩種組合方式，分體式和一體式。分體式是將生物處理單元和膜分離單元分開放置的，而一體式則是將膜分離元件放置在生物處理單元內。一般小型系統(tǒng)傾向于采用一體式MBR，而大型系統(tǒng)則更傾向于將膜分離單元獨立于生物反應池，相當于取代了傳統(tǒng)工藝中的二沉池。

MBR 工藝與傳統(tǒng)工藝相比的優(yōu)點：

◇大大減小了占地面積，從而減少了土建費用；

◇更好的雜質去除率，沒有結塊翻池現象；

◇更好的出水質量，SDI≤3；

◇改善了生化處理過程，增加了容積負荷，延長了HRT 和SRT，大大減少了污泥排量，從而減少了污泥處理的費用；有利于氨氮的去除；

◇運行更加穩(wěn)定。

工藝特點

與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比，MBR 具有以下主要優(yōu)點：

出水水質優(yōu)質穩(wěn)定

由于膜的高效分離作用，分離效果遠好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近于零，細菌和病毒被大幅去除，出水水質優(yōu)于建設部頒發(fā)的生活雜用水水質標準（CJ25.1-89），可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。

同時，膜分離也使微生物被*被截流在生物反應器內，使得系統(tǒng)內能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質，同時反應器對進水負荷（水質及水量）的各種變化具有很好的適應性，耐沖擊負荷，能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質的出水水質。

剩余污泥產量少

該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產量低（理論上可以實現零污泥排放），降低了污泥處理費用。

占地面積小，不受設置場合限制

生物反應器內能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負荷高，占地面積大大節(jié)省；該工藝流程簡單、結構緊湊、占地面積省，不受設置場所限制，適合于任何場合，可做成地面式、半地下式和地下式。

可去除氨氮及難降解有機物

由于微生物被*截流在生物反應器內，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時，可增長一些難降解的有機物在系統(tǒng)中的水力停留時間，有利于難降解有機物降解效率的提高。

操作管理方便，易于實現自動控制

該工藝實現了水力停留時間（HRT）與污泥停留時間（SRT）的*分離，運行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實現裝備化的新技術，可實現微機自動控制，從而使操作管理更為方便。

易于從傳統(tǒng)工藝進行改造

該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級污水處理廠出水深度處理（從而實現城市污水的大量回用）等領域有著廣闊的應用前景。

膜--生物反應器也存在一些不足。主要表現以下幾個方面：

（1）膜造價高，使膜--生物反應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，給操作管理帶來不便；

（3）能耗高：首先MBR泥水分離過程必須保持一定的膜驅動壓力；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。

天津眾邁MBR膜反應器工藝技術

工藝用膜

膜可以由很多種材料制備，可以是液相、固相甚至是氣相的。使用的分離膜絕大多數是固相膜。根據孔徑不同可分為：微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜；根據材料不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要是微濾級別膜。膜可以是均質或非均質的，可以是荷電的或電中性的。廣泛用于廢水處理的膜主要是由有機高分子材料制備的固相非對稱膜。

膜的分類依據及分類：

膜材質

1、高分子有機膜材料：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。

有機膜成本相對較低，造價便宜，膜的制造工藝較為成熟，膜孔徑和形式也較為多樣，應用廣泛，但運行過程易污染、強度低、使用壽命短。

2、無機膜：是固態(tài)膜的一種，是由無機材料，如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機高分子材料等制成的半透膜。

在MBR中使用的無機膜多為陶瓷膜。優(yōu)點是：它可以在pH=0~14、壓力P<10MPa、溫度<350 ℃的環(huán)境中使用，其通量高、能耗相對較低，在高濃度工業(yè)廢水處理中具有很大競爭力；缺點是：造價昂貴、不耐堿、彈性小、膜的加工制備有一定困難。

膜孔徑

MBR 工藝中用膜一般為微濾膜（MF）和超濾膜（UF），微濾膜采用0.1～0.4μm膜孔徑，這對于固液分離型的膜反應器來說已經足夠。

微濾膜常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等。

超濾常用聚合物材料有：聚砜、聚醚砜（PES）、聚酰胺、聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞酰胺、聚醚酰胺等。

膜組件

為了便于工業(yè)化生產和安裝，提高膜的工作效率，在單位體積內實現最大的膜面積，通常將膜以某種形式組裝在一個基本單元設備內，在一定的驅動力下，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；毛細管式0.5~10.0mm；中空纖維式<0.5mm。