MBR工藝簡介

內容提綱第一章MBR工藝簡介第二章MBR系統第三章MBR和其他好氧工藝的比較第四章案例介紹第一章MBR工藝簡介MBR工藝分類

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MBR含義及其工作原理1MBR工藝優越性3MBR工藝的不足4MBR工藝用膜、膜組件5

MBR為膜生物反應器（MembraneBio-Reactor）的簡稱,是現代膜分離技術與傳統生物處理技術有機結合而產生的一種全新的高效污水處理工藝，是將無機或有機膜直接置于生物池內，利用超濾或微濾來分離生物反應器內的生物量，通過維持高的生物量濃度（MLSS>10g/L）和截留大分子溶質，是進水中有機物質實現完全降解。1.MBR含義及其工作原理定義1.MBR含義及其工作原理

MBR工藝通過將分離工程中的膜分離技術與傳統廢水生物處理技術有機結合，不僅省去了二沉池的建設，而且大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌(特別是優勢菌群)的出現，提高了生化反應速率。同時，通過降低F/M比減少剩余污泥產生量（甚至為零），從而基本解決了傳統活性污泥法存在的許多突出問題。傳統活性污泥法流程MBR法流程1.MBR含義及其工作原理2.MBR工藝分類分類依據種類膜組件與生物反應器組合方式分置式、一體式、（一體）復合式膜組件管式、板框式、中空纖維式等膜材料有機膜、無機膜壓力驅動形式外壓式、抽吸式生物反應器好氧、厭氧曝氣生物反應器、萃取膜生物反應器、膜分離生物反應器膜組件和生物反應器分開設置。膜組件置于生物反應器內部。分置式一體式復合式形式上也屬于一體式膜-生物反應器，所不同的是在生物反應器內加裝填料，從而形成復合式膜-生物反應器。2.MBR工藝分類1、高效的固液分離，出水水質優質穩定。2、剩余污泥產量少。MBR的優勢3、占地面積小，無需二沉池，工藝設備集中。4、可去除氨氮及難降解有機物。5、克服了傳統活性污泥法易發生污泥膨脹的弊端。

6、操作管理方便，易于實現自動控制。3.MBR工藝優越性4.MBR工藝的不足1、投資大：膜組件的造價高，導致工程的投資比常規處理方法增加約30％－50％。

MBR的不足2、能耗高：泥水分離的膜驅動壓力;高強度曝氣；為減輕膜污染需增大流速。3、膜污染清洗。4、膜的壽命及更換，導致運行成本高。膜組件一般使用壽命在5年左右，到期需更換。MBR工藝中用膜一般為微濾膜（MF）和超濾膜（UF），大都采用0.1～0.4μm膜孔徑微濾常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等超濾常用聚合物材料有：聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚酰胺、聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯（PVDF)、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞酰胺、聚醚酰胺等5.MBR工藝用膜、膜組件板框式是MBR工藝最早應用的一種膜組件形式，外形類似于普通的板框式壓濾機。優點：優點是：制造組裝簡單，操作方便，易于維護、清洗、更換。缺點：密封較復雜，壓力損失大，裝填密度小。

5.MBR工藝用膜、膜組件優點：裝填密度高，一般可達16000－30000m2/m3；造價相對較低；壽命較長；可以采用物化性能穩定，透水率低的尼龍中空纖維膜；膜耐壓性能好，不需要支撐材料。

缺點：對堵塞敏感，污染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響,壓力降較大；再生清洗困難；原料的前處理成本高。

5.MBR工藝用膜、膜組件優點：料液可以控制湍流流動，不易堵塞，易清洗，壓力損失小。

缺點：裝填密度小，一般低于300m2/m3。5.MBR工藝用膜、膜組件優點：膜的裝填密度高；膜支撐結構簡單；濃差極化小；容易調整膜面流態。

缺點：中心管處易泄漏；膜與支撐材料的粘結處膜易破裂而泄漏；膜的安裝和更換困難。5.MBR工藝用膜、膜組件名稱/項目中空纖維式毛細管式螺旋卷式平板式圓管式價格（元/m3）40~150150~800250~800800~2500400~1500充填密度高中中低低清洗難易中易易壓力降高中中中低可否高壓操作可否可較難較難膜形式限制有有無無無各種膜組件特性表5.MBR工藝用膜、膜組件中空纖維膜組件板式膜組件中空纖維膜膜絲柔性,可反沖洗支撐板式平板膜:膜片為剛性,不可反沖洗獨立的清洗獨立的清洗填充密度

160m2/m3填充密度

80m2/m3典型膜通量：15L/m2h典型膜通量：20L/m2h纏繞式纖維物質，污泥堵塞,卡在纖維間，無法通過反沖去除。溝槽式,低填充密度，堆積在板間，始于板固定處，沒有反沖洗化學清洗。化學及機械清洗。中空纖維膜組件和板式膜組件的比較5.MBR工藝用膜、膜組件5.MBR工藝用膜、膜組件中空纖維膜簾式膜5.MBR工藝用膜、膜組件板式膜第二章.MBR系統MBR工藝組成1MBR產水系統2MBR反洗系統4

MBR曝氣系統3MBR加藥系統5設計參數6生活污水針對生活污水的推薦工藝流程1.MBR工藝組成工業廢水針對工業廢水有機物去除為主的推薦工藝流程1.MBR工藝組成工業廢水針對工業廢水氨氮去除為主的推薦工藝流程1.MBR工藝組成1.MBR工藝組成廢水可生化性好常采用工藝廢水可生化性差常采用工藝1.MBR工藝組成2.MBR產水系統

產水系統可采用連續運行或間歇運行兩種不同的運行方式；對于微污染源水或MBR池MLSS濃度低的系統可連續產水；對于高MLSS的系統，可選用抽吸與停抽相結合的運行方式。3.MBR曝氣系統需氧量

曝氣系統主要為膜生物反應池的微生物生長代謝提供氧氣，主要有三個方面：1.微生物氧化分解有機物的需氧量2.微生物自身細胞物質的氧化分解的需氧量3.對污水中氨氮進行氧化所需氧量。AOR=0.001aQ(So－Se)+b［0.001Q(Nk－Nke)－0.12△Xv］－c△Xva—以BOD5表示有機物時的氧當量，kgO2/kgBOD5，a=1.47kgO2/kgBOD5b—氨氮硝化需氧系數，kgO2/kgN，b=4.57kgO2/kgNc—微生物的氧當量，kgO2/kgVSS，c=1.42kgO2/kgVSSNk—進水凱氏氮，mg/LNke—出水凱氏氮，mg/L－4.MBR反洗系統

結合有機物污染通過堿洗效果明顯、鹽結垢通過酸洗效果明顯的原理，將化學加強反洗程序引入到MBR膜的運行過程中。通過類似于低強度的化學清洗的操作，將MBR膜的污染消除在剛形成的階段，阻止膜污染得不到及時恢復形成協同惡化的效應。5.MBR加藥系統污染物化學藥劑濃度清洗時間有機物10%次氯酸鈉1000~5000mg/L1~2h有機物氫氧化鈉PH<121h無機物鹽酸0.1mol/L1~2h化學清洗的頻率和操作的條件與進水的水質有關。通常情況下運行1～3個月或在相同的運行條件下透過膜的壓差比初期上升的0.5bar以上時就應該進行化學清洗。項目城市污水工業污水進水COD(mg/L)44.2~8001333~68000COD去除率(%)90~9890~99.8污泥濃度(g/L)10~20,最高50>20容積負荷（kgCOD/(m3?d))1.2~5.780.25~16污泥負荷(kgCOD/(kgVSS?d))0.03~0.550.012~2.72污泥產率(kgMLSS/kgCOD)0~0.340.05~0.35水力停留時間(h)2~2414~389污泥齡(d)5~∝6.2~600傳統活性污泥法：容積負荷：0.6~1.8kgCOD/(m3?d)污泥負荷：0.4~0.8kgCOD/(kgVSS?d)污泥齡：5～15d好氧膜—生物反應器處理城市和工業廢水一些參數6.設計參數第三章MBR與其他好氧工藝的比較MBR與SBR的比較

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MBR與傳統活性污泥法的比較1MBR與生物接觸氧化法的比較3MBR與曝氣生物濾池的比較4MBR與A2O的比較51.1活性污泥法的簡介傳統活性污泥法是活性污泥法的基本模式，以去除污水中有機物和懸浮物為主要目的，適用于無需考慮除磷脫氮的情況，其核心處理單元曝氣池和沉淀池組成。因運行方式和參數不同，傳統活性污泥法演變出傳統曝氣、完全混合、階段曝氣、吸附再生、延時曝氣、高負荷曝氣、深井曝氣、純氧曝氣等工藝。1.MBR和傳統活性污泥法的比較1.2MBR對于傳統活性污泥法+二沉池的優勢

類型MBR活性污泥+二沉池MBR的優點出水方式截留出水自由沉淀出水懸浮物和濁度接近于零；細菌和病毒被大幅度去除。剩余污泥齡少多剩余污泥產量低，降低污泥處理成本。適用范圍二級處理深度處理二級處理MBR可以用于深度處理，實現污水處理的回用。占地面積小大容積負荷高，節省占地，不受設置場地限制。運行和管理全制動化人工操作HRT和SRT的完全分離，可實現微機自動控制。項目1.MBR和傳統活性污泥法的比較2.1

SBR的簡介間歇式活性污泥法或序批式活性污泥法簡稱SBR工藝，是近十年來活性污泥處理系統中較引人注目的一種廢水處理工藝。SBR是現行的活性污泥法的一種變型，它的反應機制以及污染物質的去除機制和傳統活性污泥法基本相同，僅運行操作不一樣。SBR的操作模式由進水、反應、沉淀、出水和待機等5個基本過程組成。從污水流入開始到待機時間結束算做一個周期。在一個周期內，一切過程都在一個設有曝氣或攪拌裝置的反應池內依次，這種操作周而復始反復進行，以達到不斷進行污水處理的目的。2.MBR和SBR的比較2.2MBR對于SBR的優勢

類型MBRSBRMBR的優點出水方式截留出水潷水器出水出水靈活且可以連續出水；細菌和病毒被大幅度去除。剩余污泥齡少多剩余污泥產量低，降低污泥處理成本。適用范圍二級處理深度處理二級處理MBR可以用于深度處理，實現污水處理的回用。占地面積小大容積負荷高，節省占地，不受設置場地限制。去除有機物的種類多單一SRT大，有利于污泥的生物多樣化，增加處理范圍項目2.MBR和SBR的比較3.1生物接觸氧化法的簡介生物接觸氧化法——在主反應區內設置填料，通過不斷的培養使微生物附著在填料上，通過填料增大生物量，提高傳質效率，因而對COD、BOD、SS等污染物具有很高的去除效果。工藝中微生物所需的氧通常通過人工曝氣供給。生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的微生物將由于缺氧而進行厭氧代謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生膜的生長，形成生物膜的新陳代謝。填料的種類包括，粒狀填料、蜂窩填料、軟性填料、半軟性填料、組合填料等。3.MBR和生物接觸氧化法的比較3.2MBR對于生物接觸氧化+二沉池的優勢

類型MBR接觸氧化+二沉池MBR的優點出水方式截留出水自由沉淀出水懸浮物和濁度接近于零；細菌和病毒被大幅度去除。剩余污泥齡少多剩余污泥產量低，降低污泥處理成本。適用范圍二級處理深度處理二級處理MBR可以用于深度處理，實現污水處理的回用。去除有機物的種類多單一SRT大，有利于污泥的生物多樣化，增加處理范圍運行和管理全制動化人工操作HRT和SRT的完全分離，可實現微機自動控制。項目3.MBR和生物接觸氧化法的比較4.1曝氣生物濾池的簡介曝氣生物濾池（簡稱BAF）又稱淹沒式曝氣生物濾池（簡稱SBAF），是在20世紀70年代末80年代初出現于歐洲的一種膜法處理工藝。該技術最初用于污水處理的二級處理以后，由于其良好的處理性能，應用范圍不斷擴大。曝氣生物濾池分為上向流式和下向流式。曝氣生物濾池的主體可分為布水系統、布氣系統、承托層、生物填料層、反沖洗系統等五個部分。污水從池上部進入濾池，并通過由填料組成的濾層，在填料表面形成有微生物棲息的生物膜。在污水率過濾層的同時，空氣從填料底部通過，并由填料的間隙上升，與下流的污水相向接觸空氣中的氧轉移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和豐富的有機物。在微生物的新陳代謝作用下，有機污染物被降解，污水得到處理。4.MBR和曝氣生物濾池的比較4.2MBR對于曝氣生物濾池的優勢

類型MBR曝氣生物濾池MBR的優點剩余污泥齡少多剩余污泥產量低，降低污泥處理成本。去除有機物的種類多單一SRT大，有利于污泥的生物多樣化，增加處理范圍運行和管理全制動化人工操作HRT和SRT的完全分離，可實現微機自動控制。項目4.MBR和曝氣生物濾池的比較5.1A2/O的簡介A2/O包括厭氧段、缺氧段、好氧段和沉淀池組成。1、厭氧反應器，原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進入，本反應器主要功能是釋放磷，同時部分有機物進行氨化；2、缺氧反應器，首要功能是脫氮，硝態氮是通過內循環由好氧反應器送來的，循環的混合液量較大，一般為2Q（Q為原污水流量）；3、好氧反應器——曝氣池，這一反應單元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此處進行。流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應器。4、沉淀池，功能是泥水分離，污泥一部分回流至厭氧反應器，上清液作為處理水排放。5.MBR和A2/O的比較5.2MBR對于A2/O+二沉池的優勢

類型MBRA2/O+二沉池MBR的優點出水方式截留出水自由沉淀出水懸浮物和濁度接近于零；細菌和病毒被大幅度去除。剩余污泥齡少多剩余污泥產量低，降低污泥處理成本。硝化效率高低微生物被完全截留在生物反應器內，從而有利于增殖緩慢的硝化細菌生長，提高硝化速率。占地面積小大容積負荷高，節省占地，不受設置場地限制。項目5.MBR和A2/O的比較第四章

案例介紹技術條件及要求

2項目概況1工藝流程描述3MBR系統配置4項目名稱：泰興市濱江污水處理總廠擴建工程建設單位：江蘇省泰興經濟開發區管理委員會工程地點：泰興市濱江污水處理總廠二期(一階段)工程東側，緊鄰二期(一階段)工程。工程規模：污水處理廠擴建規模為4萬m3/d服務范圍：本工程的服務范圍為二期(一階段)工程服務范圍內新增的市政污水和工業廢水，即市政污水的服務范圍為泰興城區，工業廢水的服務范圍為泰興經濟開發區。設計規模：污水處理廠二期擴建工程，主要處理2.5萬m3/d城區市政污水和開發區1.5萬m3/d工業廢水

1.項目概況2.1市政污水設計進水水質

CODcr≤300mg/LBOD5≤150mg/LSS≤180mg/LNH3-N（以N計）≤25mg/LTP≤3mg/L2.技術條件及要求2.2工業廢水設計進水水質

pH

6～10CODcr

≤500mg/LBOD5≤300mg/LSS

≤200mg/LTDS≤3000mg/L

色度≤800（倍）NH3-N（以N計）≤25mg/LTP

≤3mg/L硝基苯類≤35mg/L苯胺類≤8mg/L2.技術條件及要求2.3設計出水水質本項目執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準+修改單》GB18918-2002(2006一級標準A標準，主要控制指標如下:

CODcr≤50mg/LBOD5≤10mg/LSS≤10mg/LTN≤15mg/LNH3-N≤5（8）mg/LTP≤0.5mg/L2.技術條件及要求處理工藝方案：MP-MBR多相組合膜生物反應器工藝由于泰興污水處理廠二期(二階段)工程所處理的污水由市政污水和工業廢水兩種組成，同一階段工程一樣，對兩種污水采取不同的預處理方式。

3.工藝流程描述粗格柵及進水泵房細格柵及曝氣沉砂池配水井膜格柵調節池水解酸化池混合反應沉淀池加藥間鼓風機房工業廢水細格柵MBR