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                MBR膜生物反應器應用中的問題分析

                2021-09-16 18:13 admin

                MBR平板膜生物反應器是膜分離技術與生物處理技術相結合的一種新型污水處理系統。MBR膜生物反應器工藝是膜分離技術與生物處理方法的有效結合。其緣起是用膜分離技術代替活性污泥法中的二沉池進行固液分離。膜分離設備用于截留生化反應池中的活性污泥和大分子有機物,省略了二沉池。這樣,活性污泥濃度大大提高,水力停留時間和污泥停留時間可分別控制,難降解物質在反應器中不斷反應和降解,有效提高了生物反應器的處理效率,有效地進行工業廢水處理,減少處理設施占地面積。

                MBR作為一種取代二沉池的膜生物反應器,利用膜的微孔尺寸,在一定壓力下實現活性污泥的泥水分離?;驹硎沁@樣的,但要將這一原理應用到實際生產中需要大量的技術細節。MBR在多年的發展過程中不斷改進和完善生產工藝,在實際生產中起到了較好的油水分離作用。

                1、 MBR平板膜生物反應器應用中爭議問題分析

                MBR平板膜生物反應器產水量下降主要表現在以下三個方面:

                然而,隨著實際運行時間的延長,MBR平板膜生物反應器的初期運行能力會不斷下降。因此,采用MBR平板膜生物反應器時,必須充分考慮這種情況。在膜柜的設計中,宜預留一定的膜組件安裝空間,或設置一些空的膜柜,以便在部分膜組件性能下降后,安裝新的膜組件,保證正常產水。

                MBR平板膜生物反應器一般分為外循環式和浸入式。由于浸沒式MBR工藝跨膜壓差小,膜通量很少超過臨界值,因此無需化學清洗即可長期保持膜通量的穩定。目前,我國的市政領域主要采用潛水式MBR平板膜生物反應器,依靠泵的負壓抽吸。泵的額定流量限制了MBR工藝的很大產水量。當進水超過此限值時,跨膜壓差將急劇增大,導致吸水量下降。但由于產水全部通過膜后產生,因此MBR工藝出水水質得到保證。但在傳統活性污泥法中,當峰值流量超過設計值時,沉淀池水力負荷增大,出水水質受到影響,處理效率降低。但適當增大沉淀池出口堰的堰頭,可將洪峰流量排出。

                因此,與傳統工藝相比,MBR平板膜生物反應器可以保證出水水質,但難以承受較大的水沖擊負荷。但是,城市污水處理廠的流量會隨著季節、降雨量、生活習慣、進水成分和處理規模的變化而變化,因此在水量波動較大的城市污水處理廠應用MBR工藝時應謹慎。

                針對這一問題,對于小型污水處理廠,建議增加生化池的高度,增加吸入泵的額定流量,適當增加隔膜面積,但會增加投資成本;對于大型污水處理廠,建議與傳統的污水處理工藝結合使用,以應對水的沖擊。此外,MBR平板膜生物反應器的優質產水也可以適當降低配套平行工藝的出水要求。

                MBR平板膜生物反應器的應用越來越廣泛。但是,由于各膜生產企業的膜材料和膜組件差異較大,相關技術參數大多由各膜生產企業掌握,存在嚴重的技術壁壘。同時,目前MBR平板膜生物反應器的研究重點主要集中在膜上,而MBR工藝實際上是一種改進或強化的生物處理工藝,它是膜與生物反應器的結合。污泥預處理系統的概念不同于整個污泥處理系統,包括整個污泥預處理系統和整個污泥處理系統。目前,膜分離的前端預處理、污泥和空氣系統還沒有根據膜分離的特點進行優化和調整。生化處理部分與后續膜分離系統銜接缺乏優化設計經驗,全過程設計經驗和參數不全,忽視控制儀表設備的選擇,缺乏規范化操作指導,影響運行效果,膜壽命與MBR工藝性能消耗。

                同時,MBR平板膜生物反應器自動化程度高,對儀器設備要求更高,相應地增加了投資成本。根據項目統計數據分析,MBR技術在市政領域的總投資成本為2100-7000元,平均3800元,直接工程成本為2000-4500元(包括土建、安裝、膜系統等設備)。列出了一些大型MBR項目的投資。投資成本的差異與應用領域(污水處理、污水深度處理、地表水處理、雨水處理)、項目建設周期(新建、擴建、升級改造項目)、膜組件生產廠家、結構形式(地上、地下)等密切相關,半地下和全地下)。

                因此,由于MBR工藝一次性投資相對較高,MBR平板膜生物反應器的選擇應因地制宜,綜合考慮出水標準、占地面積、經濟因素、中水回用需求和進水水質處理難度的要求。

                MBR平板膜生物反應器能耗高于傳統活性污泥法。近年來,各方也在研究和采用各種有效的優化方法來降低能源需求,如通過多階段氧平衡分析重新設計生物曝氣;改進膜組件配置,調整膜洗滌曝氣系統以減少洗滌風量;尋求更多有效的曝氣方式,通過模型模擬技術和自動控制提高曝氣效率。

                MBR平板膜生物反應器處理費用主要由電費、試劑費(附加碳源、除磷、膜清洗消毒)、人工費、污泥處理處置費、膜組件設備折舊費(使用壽命)等組成。其中,電力和設備折舊占很大比例。

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