MBR / MCR处理工艺


工业废水(如印染废水)经过传统工艺处理后或者低浓度废水未经过处理后,废水中的有机污染物和悬浮物的浓度较高,通过膜混凝(化学)反应器(MCR)或膜-生物反应器工艺(MBR)处理技术,降低废水中的有机污染物和悬浮物,进入后续的RO/NF处理系统,截留废水中的污染物质,出水达到回用水水质要求。


膜-生物反应器工艺(MBR工艺)是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住,分离出清水,实现生化反应与清水分离同步进行,省掉二沉池, MBR紧凑简洁单元结构特别适合于处理成份复杂、污染物浓度高的印染废水,出水水质良好、稳定,处理后出水可直接回用。

MBR 工艺优点:(1)污染物去除率高,出水水质好;(2)负荷变化适应强,耐冲击负荷;(3)污泥排放量小;(4)工艺流程短,系统设备简单紧凑,占地省;(5)易实现自动化控制,维护简单,节省人力;(6)系统启动速度快,水质可以很快达到处理要求。


膜化学反应器(MCR)是在MBR 基础上发展起来的一种新型水处理装置。它是将化学处理工艺与膜分离工艺加以结合,使得传统的化学反应效率得以提高。该反应器可以根据需要建成固定式或移动式。

MCR工艺优点:减少了沉淀池、降低了占地面积、提高传统化学混凝的反应效与传统化学混凝相比,无需加药剂出,水水质好、操作灵活简便。



MBR系统


MBR工艺简介

1 MBR工艺

膜生物反应器(Membrane bioreactor,MBR)是将膜分离技术和生物反应器的生物降解作用集于一体的生物化学反应系统。它以超滤或微滤膜组件替代传统活性污泥法中的沉淀池实现泥水分离。该系统具有处理能力强、固液分离效率高、出水水质好、占地空间小、运行管理简单等特点。目前,MBR工艺在水资源再利用方面已发挥了巨大的作用,运用MBR工艺技术来处理生活污水和工业废水已成为潮流。特别是在要求高标准排放或回用的场合,已成为首选工艺。

在膜生物反应器中,膜组件(由中空纤维膜或平板膜等组成)浸放于膜池中,由于膜10-1微米级的孔径可完全阻止细菌的通过,所以将菌胶团和游离细菌全部保留在膜池中,只将过滤过的水汇入集水管中排出,从而达到泥水分离,无需设置二沉池,各种悬浮颗粒、细菌、藻类、浊度和COD及有机物均得到有效的去除,保证了出水悬浮物接近零的优良出水水质。由于微滤膜的近乎百分之百的菌种隔离作用,可保持活性生物污泥不流失,通过污泥回流至好氧区,这样不仅提高了曝气池抗冲击负荷的能力,提高了曝气池的负荷能力,而且一定程度上减少了所需的曝气池容积,降低生化系统的土建投资。

通过和传统的活性污泥法及生物膜法比较。MBR工艺有以下特点:

膜生物反应器采用PVDF膜,其表面孔径只有0.1~0.4微米,能够高效地进行固液分离,出水水质标准高,品质稳定,悬浮物和浊度接近于零,可直接回用;膜的高效截流作用,使微生物完全截流在反应器内,实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,使运行控制更加灵活稳定;解决了传统活性污泥法造成的沉淀部分对最大生物浓度的限制,反应器内的微生物浓度高,是传统方法的2~3倍,达8000~10000mg/L,对水质水量的变化适应力强,耐冲击负荷强;有利于增殖缓慢的硝化细菌及其它细菌的截流、生长和繁殖,系统硝化效率、COD去除率等各项指标得以提高反应时间也大大缩短;同时大的有机物被截留在池内,保证其被继续降解;膜分离使污水中的大分子难降解成分,在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间,有利于专性菌的培养,大大提高了难降解有机物的降解效率,COD去除率高;模块化设计易于扩容;系统采用自动控制,可实现全程自动化控制,运行管理方便;膜材质为聚偏氟乙烯,抗污染性强,易清洗,适于污水处理。化学性能稳定,抗氧化性强,可采用常用氧化性药剂清洗;污泥龄长,膜分离使污水中的大分子难降解成分在生物反应器内有足够的停留时间。反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄条件下运行,剩余污泥排放量不到传统方法的50%;容积负荷高,占地少。启动快,不受污泥膨胀的影响。

2 一体式MBR工艺

如图1,把膜组件置于生物反应器内部。进水进入膜--生物反应器,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除,再在外压式作用下由膜过滤出水。这种形式的膜--生物反应器由于省去了混合液循环系统,并且靠抽吸出水,能耗相对较低;占地较分置式更为紧凑,近年来在水处理领域受到了特别关注。但是一般膜通量相对较低,容易发生膜污染,膜污染后不容易清洗和更换。


图1 一体式MBR工艺示意图


3 分置式MBR工艺

如图2,把膜组件和生物反应器分开设置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端,在压力作用下混合液中的液体透过膜,成为系统处理水;固形物,大分子物质等则被膜截留,随浓缩液回流到生物反应器内。

分置式膜—生物反应器的特点是运行稳定可靠,易于膜的清洗、更换及增设;而且膜通量普遍较大。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积,延长膜的清洗周期,需要用循环泵提供较高的膜面错流速度,水流循环量大、动力费用高,并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象。


图2 分置式MBR工艺示意图



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