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MBR污水處理工藝研究
來源：科柏盛環(huán)保 發(fā)布時(shí)間：2020-07-06
隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，越來越多的高新技術(shù)被應(yīng)用于當(dāng)前的污水處理技術(shù)之中，提升了污水處理的質(zhì)量與污水處理的效率。其中，MBR污水處理工藝，其出水水質(zhì)較高，同時(shí)也能夠解決污泥處理的問題，受到了越來越多人的廣泛關(guān)注。本文作者根據(jù)自身對(duì)于MBR污水處理工藝研究多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)MBR污水處理技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析與論述，并給出MBR污水處理工藝的具體優(yōu)勢(shì)，希望能夠?qū)BR污水處理工藝的應(yīng)用起到一定的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞：MBR；污水處理；工藝；研究
引言：
在進(jìn)行MBR污水處理工藝的研究時(shí)，應(yīng)該從MBR污水處理工藝的概要入手，分析MBR污水處理工藝的工作機(jī)理以及工作形式，從而找到MBR污水處理工藝相比于傳統(tǒng)污水處理工藝的優(yōu)勢(shì)，從而提升污水處理的效率與質(zhì)量，促進(jìn)MBR污水處理工藝在我國污水處理行業(yè)的深入推廣與應(yīng)用。
一、MBR污水處理工藝的整體概要
MBR污水處理技術(shù)的全稱為膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)，是將高效膜污水分離技術(shù)和傳統(tǒng)的活性污染物分離技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的污水處理方法，這種污水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，能夠?qū)⑺形鬯刑N(yùn)涵的微生物截留在生物反應(yīng)器之上，從而提升生物反應(yīng)器的污泥濃度。從理論分析的角度來看，污泥的濃度和泥齡沒有任何上限，可以進(jìn)行無限的增長，從而使出水的有機(jī)污染物的含量和濃度達(dá)到*低。在對(duì)MBR污水處理工藝的應(yīng)用分析時(shí)可以看到，MBR污水處理工藝可以有效的去除水中的氨元素和氮元素，對(duì)于工業(yè)廢水的處理效果極佳。與傳統(tǒng)的生物處理工藝相比，MBR污水處理技術(shù)處理后的水質(zhì)較好，同時(shí)整套工藝設(shè)備的占地面積較小，設(shè)備設(shè)置相對(duì)集中，更具有系統(tǒng)化和便捷化的管理方案，而且整套工藝還具備很大的優(yōu)化空間與升級(jí)潛力，其工藝技術(shù)具備廣闊的發(fā)展前景。我國對(duì)于MBR污水處理工藝的研究起步較晚，然而由于我國對(duì)于先進(jìn)技術(shù)的重視，使MBR技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)較為迅猛，并且MBR技術(shù)已經(jīng)得到了部分企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用。在2002年，MBR技術(shù)的開發(fā)被列為863重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，是MBR技術(shù)在我國得到重視的*重要的標(biāo)志之一。MBR污水處理技術(shù)在運(yùn)行情況相同時(shí)，其生物反應(yīng)器有著較強(qiáng)的處理能力，能夠完全攔截粒徑大于0.22um的有機(jī)污染物，同時(shí)在我國各個(gè)科技人員的研究之下，對(duì)于其參數(shù)進(jìn)行了深入的分析和科學(xué)的建模，將有效驗(yàn)證MBR技術(shù)的*優(yōu)排泥時(shí)間和水力沖洗周期[1]。
二、MBR污水處理工藝的工作機(jī)理與工作形式
MBR污水處理技術(shù)主要是由反應(yīng)器的池體、生物膜組件、風(fēng)力曝氣系統(tǒng)以及連接系統(tǒng)的管道閥門組成。一旦污水之中的有機(jī)物通過池體，其內(nèi)部就會(huì)發(fā)生整體的微生物降解反應(yīng)，從而使污水水質(zhì)得到總體凈化。而生物膜的主要功能在于，將污染物之中的大分子、細(xì)菌、活性的有機(jī)物截留在反應(yīng)器之中，從而使出水的水質(zhì)量達(dá)到回收的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)，也能夠確保反應(yīng)器之中污泥濃度的提升，從而全面提升生化反應(yīng)的速率。
MBR的生物膜分為有機(jī)膜和無機(jī)膜兩種膜類型。有機(jī)膜的整體造價(jià)較為便宜，但是非常容易受到污染和損害。而無機(jī)膜的造價(jià)較為昂貴，能夠在多種不同的惡劣環(huán)境下作業(yè)，其使用壽命也能得到一定的保證。MBR的生物膜組件是根據(jù)其在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的功能性不同劃分的，包括分離性MBR，曝氣性MBR和萃取性MBR等等。MVR的分離組件有點(diǎn)類似傳統(tǒng)微生物處理技術(shù)之中的二次沉淀池，正因?yàn)镸BR污水處理技術(shù)的截留率過高，從而導(dǎo)致了生物反應(yīng)器之中物生物濃度較高，污泥停留的時(shí)間也較長，因此MBR污水處理之后的水質(zhì)較好[2]。而曝氣性的MBR組件能夠通過透氣性的生物膜對(duì)于生物反應(yīng)器進(jìn)行供氧，氧氣能夠完全被吸收和利用而不至形成氣泡。萃取用的MBR生物膜組件是采用內(nèi)裝的纖維束管的硅管組成的，這些纖維束能夠有效的吸收沸水之中的污染物，并通過微生物的吸附而達(dá)到降解作用。
從反應(yīng)器與膜組建的結(jié)合形式不同，MBR污水處理技術(shù)的生物反應(yīng)器也可以分為分置式和一體式兩種組成形式。分置式形式，顧名思義，即是生物膜組件與反應(yīng)器的設(shè)置方式是分開的，整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)是通過加壓泵進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
分置式的優(yōu)勢(shì)在于整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定和安全，操作也更加便捷，膜的清洗與更換也更加簡單，缺點(diǎn)在于對(duì)于動(dòng)力的要求較高。一體式的形式是將膜組件放在生物反應(yīng)器之中，采用真空泵抽吸的形式來得到出水。這種形式的處理方式運(yùn)行消耗較低，然而在穩(wěn)定性以及操作的便捷性上與分置式仍存在著一定的差距[3]。
三、MBR污水處理工藝的優(yōu)勢(shì)
（一）能夠有效的去除污染物
MBR污水處理工藝能夠全面去除污水之中的懸浮固體顆粒。其生物膜組件的膜的孔隙度較低，孔徑在0.01um左右，能夠?qū)⒎磻?yīng)器之中的所有懸浮物和污泥進(jìn)行全部攔截，同時(shí)其擁有著良好的固液分離效果，對(duì)于懸浮物顆粒的截留率超過百分之99，污水的濁度處理也超過了百分之90，其出水的濁度可以與自來水的濁度相提并論。由于生物膜組件的截留作用較好，使污水之中的活性污泥全部都留存在反映其之中，反應(yīng)器之中的淤泥濃度*高可以達(dá)到40-50g/L，也就降低了生物反應(yīng)器的污泥負(fù)載。MBR污水處理工藝對(duì)于生活污水的COD去除率高達(dá)百分之94以上，BOD去除率高達(dá)百分之96以上。這里要注意的是，在進(jìn)行污水處理時(shí)，要選擇孔隙度較為合適的膜組件進(jìn)行污水處理，同時(shí)，MBR污水處理工藝也能夠?qū)τ诙喾N細(xì)菌與病毒也有著較好的處理效果，從而簡化污水處理的工藝流程[4]。
（二）具有較高的靈活性與實(shí)用性
在污水的處理之中，傳統(tǒng)的處理工藝整個(gè)流程較長，設(shè)備的占用空間較大，同時(shí)無法保證出水的水質(zhì)能夠達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。然而MBR污水處理工藝的流程較短，占地面積更小，在進(jìn)行污水處理時(shí)，也更加靈活。在進(jìn)行水量控制時(shí)，可以根據(jù)污水處理的實(shí)際要求，進(jìn)行生物膜組件的增減，從而完成出水量的靈活調(diào)整，整個(gè)過程極為簡單，操作起來也非常方便。傳統(tǒng)的污水處理流程之中，其固液分離技術(shù)在于使用二次沉淀池進(jìn)行固體與液體的分離，然而這種方式容易導(dǎo)致污泥的膨脹，而MBR污水處理工藝不需要采用二次沉淀池既可以完成固液分離，大大降低了操作管理的復(fù)雜程度，使污水處理工藝更具備實(shí)用性，而且MBR污水處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)污水處理的自動(dòng)化控制，滿足了污水處理企業(yè)對(duì)于污水處理技術(shù)的自動(dòng)化需求。
（三）解決了污泥的處理問題
傳統(tǒng)的污水處理工藝之中，對(duì)于污泥的處理需要單獨(dú)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，導(dǎo)致了整個(gè)工藝流程過于繁瑣，無法提升污水處理效率的情況。而MBR污水處理工藝，能夠?qū)⑽勰嗳苛粼诜磻?yīng)器之中，從而降低污泥的負(fù)載。反應(yīng)器之中的營養(yǎng)物質(zhì)較為匱乏，污泥之中的微生物處在于內(nèi)源的呼吸區(qū)域，污泥的產(chǎn)率極低，導(dǎo)致了剩余污泥的產(chǎn)量極少，SRT得到了有效的延長。MBR污水處理工藝之中的剩余污泥濃度極高，在處理時(shí)可以不用進(jìn)行污泥的濃縮操作就可以直接進(jìn)行脫水，如此即節(jié)省了污泥處理的流程，而且也提升了污泥處理的效率，降低了污水處理工藝的造價(jià)，解決了污泥處理的問題。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，在進(jìn)行生活污水的處理時(shí)，MBR的*優(yōu)排泥時(shí)間應(yīng)該在35天左右。
四、結(jié)束語
MBR污水處理工藝是一種有著高實(shí)用性和靈活性的污水處理技術(shù)。本文以MBR污水處理技術(shù)的整體概要作為切入點(diǎn)，深入而又詳盡的分析了MBR污水處理工藝的工作機(jī)理與工作形式，并對(duì)于MBR污水處理工藝的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)論述，從而改良和優(yōu)化當(dāng)前污水處理使用的形式與方法，促進(jìn)MBR污水處理工藝在我國各個(gè)污水處理企業(yè)的深入推廣與應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：MBR；污水處理；工藝；研究
引言：
在進(jìn)行MBR污水處理工藝的研究時(shí)，應(yīng)該從MBR污水處理工藝的概要入手，分析MBR污水處理工藝的工作機(jī)理以及工作形式，從而找到MBR污水處理工藝相比于傳統(tǒng)污水處理工藝的優(yōu)勢(shì)，從而提升污水處理的效率與質(zhì)量，促進(jìn)MBR污水處理工藝在我國污水處理行業(yè)的深入推廣與應(yīng)用。
一、MBR污水處理工藝的整體概要
MBR污水處理技術(shù)的全稱為膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)，是將高效膜污水分離技術(shù)和傳統(tǒng)的活性污染物分離技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的污水處理方法，這種污水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，能夠?qū)⑺形鬯刑N(yùn)涵的微生物截留在生物反應(yīng)器之上，從而提升生物反應(yīng)器的污泥濃度。從理論分析的角度來看，污泥的濃度和泥齡沒有任何上限，可以進(jìn)行無限的增長，從而使出水的有機(jī)污染物的含量和濃度達(dá)到*低。在對(duì)MBR污水處理工藝的應(yīng)用分析時(shí)可以看到，MBR污水處理工藝可以有效的去除水中的氨元素和氮元素，對(duì)于工業(yè)廢水的處理效果極佳。與傳統(tǒng)的生物處理工藝相比，MBR污水處理技術(shù)處理后的水質(zhì)較好，同時(shí)整套工藝設(shè)備的占地面積較小，設(shè)備設(shè)置相對(duì)集中，更具有系統(tǒng)化和便捷化的管理方案，而且整套工藝還具備很大的優(yōu)化空間與升級(jí)潛力，其工藝技術(shù)具備廣闊的發(fā)展前景。我國對(duì)于MBR污水處理工藝的研究起步較晚，然而由于我國對(duì)于先進(jìn)技術(shù)的重視，使MBR技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)較為迅猛，并且MBR技術(shù)已經(jīng)得到了部分企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用。在2002年，MBR技術(shù)的開發(fā)被列為863重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，是MBR技術(shù)在我國得到重視的*重要的標(biāo)志之一。MBR污水處理技術(shù)在運(yùn)行情況相同時(shí)，其生物反應(yīng)器有著較強(qiáng)的處理能力，能夠完全攔截粒徑大于0.22um的有機(jī)污染物，同時(shí)在我國各個(gè)科技人員的研究之下，對(duì)于其參數(shù)進(jìn)行了深入的分析和科學(xué)的建模，將有效驗(yàn)證MBR技術(shù)的*優(yōu)排泥時(shí)間和水力沖洗周期[1]。
二、MBR污水處理工藝的工作機(jī)理與工作形式
MBR污水處理技術(shù)主要是由反應(yīng)器的池體、生物膜組件、風(fēng)力曝氣系統(tǒng)以及連接系統(tǒng)的管道閥門組成。一旦污水之中的有機(jī)物通過池體，其內(nèi)部就會(huì)發(fā)生整體的微生物降解反應(yīng)，從而使污水水質(zhì)得到總體凈化。而生物膜的主要功能在于，將污染物之中的大分子、細(xì)菌、活性的有機(jī)物截留在反應(yīng)器之中，從而使出水的水質(zhì)量達(dá)到回收的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)，也能夠確保反應(yīng)器之中污泥濃度的提升，從而全面提升生化反應(yīng)的速率。
MBR的生物膜分為有機(jī)膜和無機(jī)膜兩種膜類型。有機(jī)膜的整體造價(jià)較為便宜，但是非常容易受到污染和損害。而無機(jī)膜的造價(jià)較為昂貴，能夠在多種不同的惡劣環(huán)境下作業(yè)，其使用壽命也能得到一定的保證。MBR的生物膜組件是根據(jù)其在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的功能性不同劃分的，包括分離性MBR，曝氣性MBR和萃取性MBR等等。MVR的分離組件有點(diǎn)類似傳統(tǒng)微生物處理技術(shù)之中的二次沉淀池，正因?yàn)镸BR污水處理技術(shù)的截留率過高，從而導(dǎo)致了生物反應(yīng)器之中物生物濃度較高，污泥停留的時(shí)間也較長，因此MBR污水處理之后的水質(zhì)較好[2]。而曝氣性的MBR組件能夠通過透氣性的生物膜對(duì)于生物反應(yīng)器進(jìn)行供氧，氧氣能夠完全被吸收和利用而不至形成氣泡。萃取用的MBR生物膜組件是采用內(nèi)裝的纖維束管的硅管組成的，這些纖維束能夠有效的吸收沸水之中的污染物，并通過微生物的吸附而達(dá)到降解作用。
從反應(yīng)器與膜組建的結(jié)合形式不同，MBR污水處理技術(shù)的生物反應(yīng)器也可以分為分置式和一體式兩種組成形式。分置式形式，顧名思義，即是生物膜組件與反應(yīng)器的設(shè)置方式是分開的，整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)是通過加壓泵進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
分置式的優(yōu)勢(shì)在于整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定和安全，操作也更加便捷，膜的清洗與更換也更加簡單，缺點(diǎn)在于對(duì)于動(dòng)力的要求較高。一體式的形式是將膜組件放在生物反應(yīng)器之中，采用真空泵抽吸的形式來得到出水。這種形式的處理方式運(yùn)行消耗較低，然而在穩(wěn)定性以及操作的便捷性上與分置式仍存在著一定的差距[3]。
三、MBR污水處理工藝的優(yōu)勢(shì)
（一）能夠有效的去除污染物
MBR污水處理工藝能夠全面去除污水之中的懸浮固體顆粒。其生物膜組件的膜的孔隙度較低，孔徑在0.01um左右，能夠?qū)⒎磻?yīng)器之中的所有懸浮物和污泥進(jìn)行全部攔截，同時(shí)其擁有著良好的固液分離效果，對(duì)于懸浮物顆粒的截留率超過百分之99，污水的濁度處理也超過了百分之90，其出水的濁度可以與自來水的濁度相提并論。由于生物膜組件的截留作用較好，使污水之中的活性污泥全部都留存在反映其之中，反應(yīng)器之中的淤泥濃度*高可以達(dá)到40-50g/L，也就降低了生物反應(yīng)器的污泥負(fù)載。MBR污水處理工藝對(duì)于生活污水的COD去除率高達(dá)百分之94以上，BOD去除率高達(dá)百分之96以上。這里要注意的是，在進(jìn)行污水處理時(shí)，要選擇孔隙度較為合適的膜組件進(jìn)行污水處理，同時(shí)，MBR污水處理工藝也能夠?qū)τ诙喾N細(xì)菌與病毒也有著較好的處理效果，從而簡化污水處理的工藝流程[4]。
（二）具有較高的靈活性與實(shí)用性
在污水的處理之中，傳統(tǒng)的處理工藝整個(gè)流程較長，設(shè)備的占用空間較大，同時(shí)無法保證出水的水質(zhì)能夠達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。然而MBR污水處理工藝的流程較短，占地面積更小，在進(jìn)行污水處理時(shí)，也更加靈活。在進(jìn)行水量控制時(shí)，可以根據(jù)污水處理的實(shí)際要求，進(jìn)行生物膜組件的增減，從而完成出水量的靈活調(diào)整，整個(gè)過程極為簡單，操作起來也非常方便。傳統(tǒng)的污水處理流程之中，其固液分離技術(shù)在于使用二次沉淀池進(jìn)行固體與液體的分離，然而這種方式容易導(dǎo)致污泥的膨脹，而MBR污水處理工藝不需要采用二次沉淀池既可以完成固液分離，大大降低了操作管理的復(fù)雜程度，使污水處理工藝更具備實(shí)用性，而且MBR污水處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)污水處理的自動(dòng)化控制，滿足了污水處理企業(yè)對(duì)于污水處理技術(shù)的自動(dòng)化需求。
（三）解決了污泥的處理問題
傳統(tǒng)的污水處理工藝之中，對(duì)于污泥的處理需要單獨(dú)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，導(dǎo)致了整個(gè)工藝流程過于繁瑣，無法提升污水處理效率的情況。而MBR污水處理工藝，能夠?qū)⑽勰嗳苛粼诜磻?yīng)器之中，從而降低污泥的負(fù)載。反應(yīng)器之中的營養(yǎng)物質(zhì)較為匱乏，污泥之中的微生物處在于內(nèi)源的呼吸區(qū)域，污泥的產(chǎn)率極低，導(dǎo)致了剩余污泥的產(chǎn)量極少，SRT得到了有效的延長。MBR污水處理工藝之中的剩余污泥濃度極高，在處理時(shí)可以不用進(jìn)行污泥的濃縮操作就可以直接進(jìn)行脫水，如此即節(jié)省了污泥處理的流程，而且也提升了污泥處理的效率，降低了污水處理工藝的造價(jià)，解決了污泥處理的問題。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，在進(jìn)行生活污水的處理時(shí)，MBR的*優(yōu)排泥時(shí)間應(yīng)該在35天左右。
四、結(jié)束語
MBR污水處理工藝是一種有著高實(shí)用性和靈活性的污水處理技術(shù)。本文以MBR污水處理技術(shù)的整體概要作為切入點(diǎn)，深入而又詳盡的分析了MBR污水處理工藝的工作機(jī)理與工作形式，并對(duì)于MBR污水處理工藝的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)論述，從而改良和優(yōu)化當(dāng)前污水處理使用的形式與方法，促進(jìn)MBR污水處理工藝在我國各個(gè)污水處理企業(yè)的深入推廣與應(yīng)用。
