1、膜生物反應器的優(yōu)點
在微生物懸浮或附著生長的好氧或厭氧工藝中,可以使用微濾膜或超濾膜代替沉淀池,分離出水中的絮狀菌和非絮狀菌,該方法具有以下優(yōu)點：
①無論污泥或者污泥指數(shù)處于何種狀態(tài),該方法都能達到很好的澄清效果。因為膜甚至可以阻止非絮狀菌的通過,使出水中不含懸浮物(濁度<1NTU)。此外,當使用超濾膜時,出水相當于被全面消毒(能去除寄生蟲卵、細菌、甚至是病毒等病原體)
②由于無需沉淀池,微生物濃度可提高至6~12g/L。在相同的FM負荷下,與傳統(tǒng)活性污泥法比,曝氣池容積可縮小至原來的1/5~1/3。
③無需沉淀池和使用更小容積的生物反應器,土建費用和占地面積將顯著降低。
④可以通過水泵提供很高的能量,使懸浮生長的菌群絮體更細小。如此形成的劇烈混合,可以很好地解決絮凝體中底物與氧氣的擴散問題,從而加速了凈化速度,降低了污泥產(chǎn)量(特別是應用于某些工業(yè)廢水的處理時)。
⑤膜能夠確保某些大分子代謝產(chǎn)物被截留并被逐漸降解,最終出水COD要低于傳統(tǒng)活性污泥法。
該工藝的這些優(yōu)點表明:增加的投資和能耗是值得的。例如,當排水標準很嚴格(自然環(huán)境非常敏感)或者出水需回收利用時。
2、膜生物反應器的主要形式
膜生物反應器主要有兩種形式：
①外置膜生物反應器（安裝在曝氣池外，見圖1）；
圖1 外置膜生物反應器
②浸沒式膜生物反應器（安裝在曝氣池內(nèi)，見圖2）。
圖2 浸沒式膜生物反應器
3、外置膜生物反應器
膜組件安裝在膜架內(nèi)。膜架可以并聯(lián)或者串聯(lián)安裝。膜組件為管狀或敞開式,膜材料可采用有機膜或者無機膜,一般為內(nèi)壓膜(過濾方向為由膜內(nèi)至膜外)。由于污泥濃度高,不允許采用死端過濾模式,而選用錯流過濾(詳見第3章3.9節(jié))。過濾的驅動力為膜內(nèi)(進水側)外(產(chǎn)水側)壓差。為控制膜表面的污堵,通常保持較高的流速(1~4m/s,壓力為2~5bar)。每月需要進行2~4次化學清洗。
濾速在80~130L/(m2·h)之間變化。強度*的陶瓷膜對pH和溫度具有較高的適應性,使得得利滿開發(fā)的陶瓷膜反應器(MBR)非常適用于工業(yè)廢水的處理。但是,錯流過濾模式的高能耗(4~8kWh/m3)以及需對纖維物質(zhì)進行*預處理的要求,使得這工藝并不適用于城市污水處理。
4、浸沒式膜生物反應器
膜組件直接放置于活性污泥中。這種膜為有機材料制成的中孔纖維膜或平板膜,被稱為外壓膜(過濾方向為由膜外至膜內(nèi))。過濾的驅動力為負壓[圖3(a)]或水壓[圖3(b)]。采用特殊的曝氣系統(tǒng)進行自動清洗(反洗,停止過濾,見第15章1532.3節(jié)),以控制積累在膜表面的物質(zhì)。部分曝氣被微生物所消耗。當膜組件安裝在一個專用池中時,必須設置從這個池體到曝氣池的回流系統(tǒng)。當膜組件直接安裝在曝氣池中時,可根據(jù)工藝配置情況(溝渠,*混合,推流情況)決定是否需要進行回流。
此工藝的模塊化設計特性,使其可以在現(xiàn)有的曝氣池內(nèi)放置膜組件以對現(xiàn)有污水處理廠進行改擴建(擴大處理量或提高水質(zhì))。
濾速一般為15~30L/(m2·h)。運行壓力較低,為2~5m水柱?；瘜W清洗頻率為每年2~3次,清洗時需停止過濾。
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