中水处理工艺介绍及在新农村建设中的应用

时间：2008-06-16 来源： 作者：李向军

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摘　　要：膜-生物反应器（membrane bioreactor ,MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。本文结合一体化膜生物反应器MBR的工艺原理,对MBR中水处理的工艺流程及特点进行了介绍,经对MBR工艺处理后的出水水质分析,指出该工艺应用于住宅小区和新农村建设的中水处理是比较合适的,值得推广。

Abstract：

关 键 字：膜生物反应器;中水;生活废水;新农村建设

　　1.1设备紧凑，占地少；

　　由于生物反应器内将污泥浓度提高了2～5倍，容积负荷可大大提高，而且用膜组件代替了二沉池和过滤设备，因此，与常规生物处理工艺相比，膜生物反应器的占地面积可大为减少。?

　　1.2 出水水质好，可直接回用。由于膜的高效截留，出水中悬浮固体的浓度基本为零；对游离菌体和一些难降解的大分子颗粒状物质有截留作用，生物反应器内生物相丰富，如代谢时间较长的硝化菌得以富集，原生动物和后生动物也能生长；膜出水不受生物反应器中污泥膨胀等因素的影响。因此，MBR的出水质量高，可满足回用水水质的要求。出水中SS低于检测限；有毒的微污染物(如杀虫剂、多环芳烃等)几乎全部吸附在污泥上，因此可与SS同时被去除。?

　　1.3 生物处理单元中污泥浓度高、泥龄长，对有机物的去除率高。

　　1.4 对于氮、磷污染物有较高的去除率.

1.5 污泥产量少，对于传统的活性污泥法，过长的污泥龄将会导致出水中悬浮固体的增加。而MBR中由于膜的截留作用长污泥龄运行并不影响出水水质。剩余污泥量的减少，可以降低污泥处理费用，简化污水处理工艺操作，特别式对于小型污水处理厂和分散的污水处理设施，其优越性更为突出降低了对剩余污泥处置的费用，但MBR污泥的絮体较小且粘度较高。

　  另外操作简便可自控，易于实现自动控制运行、无需专业人员操作、管理简单等优点。

　　2.结构原理介绍

一体式膜生物反应器是将膜组件直接安置在生物反应器内部,有时又称为淹没式膜生物反应器(SMBR),依靠重力或水泵抽吸产生的负压或真空泵作为出水动力。一体式膜生物反应器工艺流程如图四所示。该工艺由于膜组件置于生物反应器之中,减少了处理系统的占地面积,而且该工艺用抽吸泵或真空泵抽吸出水,动力消耗费用远远低于分置式膜生物反应器,每吨出水的动力消耗约是分置式的1/10。如果采用重力出水,则可完全节省这部分费用。但由于膜组件浸没在生物反应器的混合液中,污染较快,而且清洗起来较为麻烦,需要将膜组件从反应器中取出。

　　膜生物反应器主要由池体、膜组件、鼓风曝气系统、泵及管道阀门仪表等组成，污水中的有机物经过生物反应器内微生物的降解作用，使水质得到净化，而膜的作用主要是将活性污泥与大分子有机物及细菌等截留于反应器内，使出水水质达到回用水水质要求，同时保持反应器内有较高的污泥浓度，加速生化反应的进行。

　　2.1 池体

　　由碳钢及型钢等焊接而成，其上设有进、出水管道及排空管道，根据处理量的大小制成相应规格的池体，为延长池体的使用寿命，池体必须经过特定的防腐。

　　2.2 膜组件

MBR作为常规生化技术与膜分离技术有机结合的新型水处理工艺，在各类污水处理及回用领域得到了越来越广泛的应用。膜组件是本套系统的核心部件，出水水质的好坏与处理成本与其有直接的关系，国内外众多领域内的实践表明，选择化学稳定性高、耐污堵性好的膜元件是MBR工艺得以长期稳定运行的关键。目前常用的MBR膜元件主要有两类，分别为中空纤维式及平板式，下表总结了此两类膜元件各自的优缺点。膜元件一般由专业生产厂商提供，根据不同的水质要求，一般选择的膜组件也不相同，由于价格因素，一般都选择有机膜，膜的孔径在0.2～0.4μm之间，膜通量为10L/(m²·h)。一般进口的如韩国，日本的膜质量较好。

表一  中空纤维膜元件与平板膜元件综合对比

有实验结果表明：在相同的产水量条件下，平板膜具有更加稳定的渗透压，不容易产生污堵，从而具有更好的稳定性。根据小区项目的特点，一般推荐使用具有寿命长、耐污堵等特点的平板式膜元件作为MBR工艺的首选膜元件。

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