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膜生物反應技術在污水處理中的應用

文章出處:未知發表時間:2022-10-15 13:28:07

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膜生物反應技術被越來越多的應用于污水處置,其處置后的水質可到達國度污水排放一級A規范,可用于綠化澆灌、景觀補充水、洗車、馬路降塵和沖廁、消防、沖洗等非飲用水場所。其技術能夠在環境工程中用于汽車清洗水的循環運用、垃圾滲瀝液的處置、含油廢水的處置、生活污水處置、地表水的純化等方面。

 

1、膜生物反應技術

 

膜生物反應技術是膜技術和生物降解作用相結合的產物,膜生物反應器(MBR)是其技術的詳細完成方式,被普遍的用于生活和工業污水處理和水資源回收應用上。

 

膜技術是指應用膜的通透性對液體實施篩分,完成物質的濃縮和分離。膜過濾有微濾(MF)、超濾(UF)和納濾(NF)。微濾(MF)主要用于較大顆粒的分離濃縮;超濾(UF)膜孔徑在015μm之間可完成從液相中分離大分子或顆粒狀物質,如粘土、礦物料、顏料、乳液粒子、微生物以及乳液,經過金屬離子、高分子物質和可溶性溶質先與適宜的大分子分離,也能夠從水溶液中把這些物質分離,可到達凈化、濃縮的目的,污水處置主要采用超濾膜;納濾主要用于海水淡化脫鹽。

 

我們曉得在常規的污水處置過程中,微生物經過其對有機物降解作用,完成有機物氧化和合成,完成水處置COD指標。

 

膜生物反應器完成了膜過濾和生物降解的功用,由于超濾膜對微生物的截留過濾作用,使得MLSS—混合液懸浮固體濃度特別有意義的是降解微生物濃度增加,可完成有機物快速降解,從而提升污水處置效率。

 

2、膜生物反應器的分類和特性

 

目前膜生物反應器可分為三類:

 

(1)膜分離生物反應器,用于污水處置固液分離。

 

(2)膜曝氣生物反應器,用于氣體質量傳送,為需氧降解工藝供氧,能夠完成處置工藝無泡曝氣,可完成提升反應器的傳氧效率。

 

(3)萃取膜生物反應器,主要用于處置收回工業廢液中優先污染物。經過膜選擇性通透,用于提取特定的污染物。

 

三種膜生物反應器構造表示圖:

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按膜組件放置方式膜生物反應器可分為:一體式和分體式膜生物反應器;依照能否需氧可分為:需氧和厭氧兩種膜生物反應器。

 

分體式把生物反應器與膜組件分別放置,混合液經泵壓進入膜組件,在壓差作用下液體透過膜構成系統出水,活性污泥被膜截留回流到生物反應器內。

 

一體式是將膜組件放置于反應器中,經過真空泵抽吸或自然虹吸得到過濾液,清洗膜所需的錯流是空氣攪動所產生,空氣參加于膜的正下方,混合液隨同氣流向上,膜外表構成混合液剪切力,減少膜外表物質沉降,從而減低膜的污染。一體式膜生物反應器,其工藝是常規污水生物降解技術與膜分離過濾技術的分離。有機污水在經生物降解后,應用微濾膜或超濾膜完成污水的固液分離,到達污水的凈化。膜組件在這里的作用是取代常規污水處置工藝中的二沉池、沉降過濾單元,使水力停留時間和污泥齡不再關聯,可保證出水的穩定和水質的優秀。一體式優點是占空中積少,低能耗,可模塊化建立成系列才能的污水處置站或污水處置廠。

 

需氧膜生物反應器主要應用在城市和工業污水處置上,可完成城市污水處置水資源回收應用,在工業中可去除特定污染物,如處置工業含油脂類的廢水。

 

厭氧膜生物反應器是一種低能耗、易操作、更高效的膜生物反應器。其堅持了高污泥濃度和長污泥時間停留,縮短了水力停留時間,改善了出水水質。如我們把膜單元和UASB分離,使固、液分離不再需求設計三相分離器,膜分離過濾作用可使兩相厭氧膜生物反應器產酸菌濃度增加,可完成產酸發酵反應才能速度加快,完成高酸化率。由于厭氧膜生物反應器沒有曝氣過程,可采用分體式來完成厭氧污泥的懸浮狀態,完成高濃度有機污水的厭氧處置。

 

經過膜生物反應器的分類和敘說,可見膜生物反應用具有高分離效率,高活性污泥的濃度(反應池中的MISS能夠到達10000mg/L),可完成理想的水質處置效果(到達國度污水排放一級A規范),系統傳氧效率由于膜而得到提升,污泥產率低理論上零排放。

 

3、膜生物反應技術的開展局限

 

膜生物反應技術有其局限性,概括的說就是膜組件的價錢昂揚,膜壽命有限和膜容易受污染形成生產才能降落,現代技術還未能完整處理。

 

膜的資料和生產工藝復雜,價錢昂貴,屬高科技。目前商品化的UF膜的制造是由相轉化法采用聚合物資料制備的,資料有有機和無機兩種,包括:聚砜(PSF)/聚醚砜/(PES)磺化聚砜/聚砜酰胺(PSA),聚丙烯腈(PAN),聚脂肪酰胺,聚偏二氟乙烯(PVDF),復合UF膜,聚酰亞胺(PI)/芳香聚酰胺(PA),纖維素(CACTA及再生纖維素),聚醚醚酮(PEEK),陶瓷膜(氧化鋁、氧化鋯,[其皮層經過溶膠———凝膠法制備])。不同的膜具有不同的特性和耐性,如陶瓷膜可耐溫。在污水處置工程中可依據污水的成分特征和詳細工況選擇膜的材質,對膜來說可依據請求做成各種外形:管式、板式、板框式、中空纖維式,來合適不同的構造請求。

 

膜很容易被污染,形成膜孔隙阻塞,生產才能會降落,當膜孔隙阻塞到一定水平且不能清洗恢復時,膜就要被廢棄,這也是運用膜生物反應技術因運用本錢高,推行受限的緣由。

 

現階段膜生物反應器主要用于原有污水處置系統擴容、提標,中水回用,市政生活污水處置新建,鄉村生活污水處置及中水回用,受場地限制、水資源缺乏地域、工礦企業、旅游景區、邊防哨所等的生活污水處置和回用。

 

4、技術應用瞻望

 

隨著科技提升和膜技術的成熟,膜的質量、壽命將會得到提升,膜組件價錢將會進一步降低,運用膜生物反應技術處置污水本錢會越來越低。同時,由于國度對環境污水管理力度加大,水資源的日漸干涸,膜生物反應技術必將被普遍運用來處置污水和實施水資源回收應用。

 


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