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MBR生物反應(yīng)器的運行管理(上)

來源:治污者說      發(fā)布時間:2020-07-21       閱讀次數(shù):

  在活性污泥法發(fā)展100多年來,一些新的工藝在隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而在活性污泥法中得以應(yīng)用。膜處理工藝作為新興的材料科學(xué)在水處理行業(yè)中得到一些應(yīng)用,在飲用水行業(yè)中的微濾,超濾,納濾,反滲透等使用各種不同孔徑的膜材料進行的凈水過濾技術(shù)都已經(jīng)實現(xiàn)的,也應(yīng)用到了普通人的家里的凈水裝置上,在污水處理行業(yè),隨著對處理出水水質(zhì)的不斷提升嚴格標準下,膜技術(shù)也逐步開始在污水處理中得到應(yīng)用,一些對水質(zhì)要求較高的污水廠,采用了MBR(Membrane?BioReactor)膜生物反應(yīng)器來作為活性污泥處理工藝中的一部分,在一定程度上提升了污水處理的效果,但是也帶來了一些運行管理的難題。公眾號從這一期開始,和大家一起來討論下MBR在污水廠的運行管理。

   在討論MBR的運行管理之前,我們先來簡單了解下MBR究竟是什么。在很多技術(shù)領(lǐng)域中,廣泛使用膜進行工業(yè)生產(chǎn),進行物質(zhì)之間的有效分離。膜是一種在一定的條件下(比如壓力、濃度、電離作用等)使一些特定的物質(zhì)通過具有通過能力的薄層,實現(xiàn)不同物質(zhì)之間的分離、濃縮、提純等,簡單的說就是在特殊條件下才能實現(xiàn)特定過濾效果的薄膜。根據(jù)薄膜的滲透的孔徑不同,可以分為微濾膜,超濾膜,納濾膜,反滲透膜,滲析膜、電滲析膜等。與水處理相關(guān)的主要是前四種,這四種都是以壓力差為動力的膜分離的過程,就是在膜兩側(cè)存在一定的壓力差時,混合液的一部分溶劑和小于膜孔徑的物質(zhì)組分就會通過膜,而大于膜孔徑的微粒,大分子,鹽類,微生物等就會被膜截留下來。大面積應(yīng)用在污水處理行業(yè)中的,主要是以微濾膜為主,各種膜之間的區(qū)別如下表:

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   不同的膜對水中各種物質(zhì)的攔截能力不同,污水處理廠的出水對更細微的物質(zhì)沒有特殊要求,本身生活污水中的金屬離子等的含量都比較少,一般很少用到后續(xù)的超濾、納濾、反滲透膜作為生產(chǎn)用膜,主要應(yīng)用的是以微濾膜為主。

   在活性污泥法中,其中最重要的一環(huán)就是活性污泥的泥水分離,污水廠中通常使用的是二沉池作為泥水分離,將上清液和活性污泥在一個相對靜止的構(gòu)筑物內(nèi)進行分離,上清液從構(gòu)筑物上方流出,污泥通過污泥回流泵回流到生物池中。但是傳統(tǒng)的二沉池在運行中存在污泥上浮、污泥泡沫,細碎污泥、污泥膨脹等各種因素的影響,導(dǎo)致二沉池出水中的懸浮物較高,后期必須增加深度處理單元的加藥、沉淀、過濾來進行二沉池出水的再次凈化,這也就是深度處理工藝的設(shè)置的原因。

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   由于微濾膜的孔徑相對較大,很多離子,包括一些小型的分子都是可以通過的,因此微濾膜不是作為污水處理的主體來應(yīng)用的,而對于有機污染物,營養(yǎng)元素都是無法被微濾膜截留的,因此污水處理的主體處理工藝仍是活性污泥法。微濾膜僅是作為活性污泥法的一部分進行使用的,由于微濾膜的孔徑在0.05~10μm之間,只有小于這個孔徑的水及水中的物質(zhì)才能通過,活性污泥絮凝體直徑一般為0.02~0.2mm之間,因此活性污泥絮凝體是無法通過微濾膜的,因此微濾膜對活性污泥具有的良好的分離性能,利用這個特性,在活性污泥工藝中的應(yīng)用就是進行活性污泥和水的高效分離,使用微濾膜取代了二沉池進行泥水分離,實現(xiàn)了更清潔的處理出水。采用微濾膜進行活性污泥的泥水分離以后,減少了原有的二沉池和深度處理單元,縮短了污水廠的工藝流程,減少了污水廠的占地面積等。

   微濾膜的使用不能脫離活性污泥法,它只是替代了活性污泥法中的泥水分離的二沉池,是作為活性污泥法中的一個組件,同時由于微濾膜在使用中和活性污泥中的微生物接觸,在生產(chǎn)過程中要考慮生物對膜的影響,也有使用膜作為硝化反硝化的工藝應(yīng)用,所以在污水廠大量使用的微濾膜成為MBR,就是膜生物反應(yīng)器,是一個獨立的反應(yīng)裝置,作用等同于二沉池及后續(xù)的深度處理構(gòu)筑物的固液分離作用,而污水中的有機物去除,營養(yǎng)元素的去除等還是依賴于活性污泥法這個工藝主體來進行的,所以所謂MBR一般不能單獨稱為一種工藝,只能是A2O+MBR或者AO+MBR,氧化溝+MBR等,MBR不是單獨的工藝稱謂。

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   通常的污水廠的MBR組件都為分離式的,就是在生物池外部建設(shè)一組MBR池,將MBR組件放入到MBR膜池中,這樣運行管理更為方便,對MBR膜的觀察,清洗,檢修都更加適合。

   MBR膜在經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)出現(xiàn)了各種各樣類型和結(jié)構(gòu)的膜,這些膜從不同的方面對現(xiàn)有的MBR處理流程中的問題進行了應(yīng)對性的處理,發(fā)展出各種不同類型的MBR膜,有平板膜,中空膜等等。在實際生產(chǎn)實踐中,可以根據(jù)廠內(nèi)的實際需求選擇合理的MBR膜。

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水處理工藝的運行,保持良好的出水水質(zhì)。關(guān)于MBR膜本身的研究和深入的機理其實對運行人員并不是很重要,當然有興趣的人員可以通過各種資料來深入的學(xué)習(xí)MBR膜的相關(guān)知識。