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MBR污水处理工艺研究

2020-04-21 779
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导读:随着时代的发展,科技的进步,越来越多的高新技术被应用于当前的污水处理技术之中,提升了污水处理的质量与污水处理的效率。其中,MBR污水处理工艺,其出水水质较高,同时也能够解决污泥处理的问题,受到了越来越多人的广泛关注。本文作者根据自身对于MBR污水处理工艺研究多年的实际经验,对MBR污水处理技术进行了详细的分析与论述,并给出MBR污水处理工艺的具体优势,希望能够对MBR污水处理工艺的应用起到一定的促进作用。

在进行MBR污水处理工艺的研究时,应该从MBR污水处理工艺的概要入手,分析MBR污水处理工艺的工作机理以及工作形式,从而找到MBR污水处理工艺相比于传统污水处理工艺的优势,从而提升污水处理的效率与质量,促进MBR污水处理工艺在我国污水处理行业的深入推广与应用。

一、MBR污水处理工艺的整体概要

MBR污水处理技术的全称为膜生物反应器污水处理技术,是将高效膜污水分离技术和传统的活性污染物分离技术进行有机结合的污水处理方法,这种污水处理技术的优势在于,能够将所有污水之中蕴涵的微生物截留在生物反应器之上,从而提升生物反应器的污泥浓度。从理论分析的角度来看,污泥的浓度和泥龄没有任何上限,可以进行无限的增长,从而使出水的有机污染物的含量和浓度达到最低。在对MBR污水处理工艺的应用分析时可以看到,MBR污水处理工艺可以有效的去除水中的氨元素和氮元素,对于工业废水的处理效果极佳。与传统的生物处理工艺相比,MBR污水处理技术处理后的水质较好,同时整套工艺设备的占地面积较小,设备设置相对集中,更具有系统化和便捷化的管理方案,而且整套工艺还具备很大的优化空间与升级潜力,其工艺技术具备广阔的发展前景。我国对于MBR污水处理工艺的研究起步较晚,然而由于我国对于先进技术的重视,使MBR技术的发展趋势较为迅猛,并且MBR技术已经得到了部分企业的实际应用。在2002年,MBR技术的开发被列为863重点科研攻关项目,是MBR技术在我国得到重视的最重要的标志之一。MBR污水处理技术在运行情况相同时,其生物反应器有着较强的处理能力,能够完全拦截粒径大于0.22um的有机污染物,同时在我国各个科技人员的研究之下,对于其参数进行了深入的分析和科学的建模,将有效验证MBR技术的最优排泥时间和水力冲洗周期。

二、MBR污水处理工艺的工作机理与工作形式

MBR污水处理技术主要是由反应器的池体、生物膜组件、风力曝气系统以及连接系统的管道阀门组成。一旦污水之中的有机物通过池体,其内部就会发生整体的微生物降解反应,从而使污水水质得到总体净化。而生物膜的主要功能在于,将污染物之中的大分子、细菌、活性的有机物截留在反应器之中,从而使出水的水质量达到回收的参数标准,与此同时,也能够确保反应器之中污泥浓度的提升,从而全面提升生化反应的速率。

MBR的生物膜分为有机膜和无机膜两种膜类型。有机膜的整体造价较为便宜,但是非常容易受到污染和损害。而无机膜的造价较为昂贵,能够在多种不同的恶劣环境下作业,其使用寿命也能得到一定的保证。MBR的生物膜组件是根据其在整个系统内的功能性不同划分的,包括分离性MBR,曝气性MBR和萃取性MBR等等。MVR的分离组件有点类似传统微生物处理技术之中的二次沉淀池,正因为MBR污水处理技术的截留率过高,从而导致了生物反应器之中物生物浓度较高,污泥停留的时间也较长,因此MBR污水处理之后的水质较好。而曝气性的MBR组件能够通过透气性的生物膜对于生物反应器进行供氧,氧气能够完全被吸收和利用而不至形成气泡。萃取用的MBR生物膜组件是采用内装的纤维束管的硅管组成的,这些纤维束能够有效的吸收沸水之中的污染物,并通过微生物的吸附而达到降解作用。

从反应器与膜组建的结合形式不同,MBR污水处理技术的生物反应器也可以分为分置式和一体式两种组成形式。分置式形式,顾名思义,即是生物膜组件与反应器的设置方式是分开的,整个系统的驱动是通过加压泵进行驱动。

分置式的优势在于整个系统运行相对稳定和安全,操作也更加便捷,膜的清洗与更换也更加简单,缺点在于对于动力的要求较高。一体式的形式是将膜组件放在生物反应器之中,采用真空泵抽吸的形式来得到出水。这种形式的处理方式运行消耗较低,然而在稳定性以及操作的便捷性上与分置式仍存在着一定的差距。

三、MBR污水处理工艺的优势

(一)能够有效的去除污染物

MBR污水处理工艺能够全面去除污水之中的悬浮固体颗粒。其生物膜组件的膜的孔隙度较低,孔径在0.01um左右,能够将反应器之中的所有悬浮物和污泥进行全部拦截,同时其拥有着良好的固液分离效果,对于悬浮物颗粒的截留率超过百分之99,污水的浊度处理也超过了百分之90,其出水的浊度可以与自来水的浊度相提并论。由于生物膜组件的截留作用较好,使污水之中的活性污泥全部都留存在反映其之中,反应器之中的淤泥浓度最高可以达到40-50g/L,也就降低了生物反应器的污泥负载。MBR污水处理工艺对于生活污水的COD去除率高达百分之94以上,BOD去除率高达百分之96以上。这里要注意的是,在进行污水处理时,要选择孔隙度较为合适的膜组件进行污水处理,同时,MBR污水处理工艺也能够对于多种细菌与病毒也有着较好的处理效果,从而简化污水处理的工艺流程。

(二)具有较高的灵活性与实用性

在污水的处理之中,传统的处理工艺整个流程较长,设备的占用空间较大,同时无法保证出水的水质能够达到质量标准。然而MBR污水处理工艺的流程较短,占地面积更小,在进行污水处理时,也更加灵活。在进行水量控制时,可以根据污水处理的实际要求,进行生物膜组件的增减,从而完成出水量的灵活调整,整个过程极为简单,操作起来也非常方便。传统的污水处理流程之中,其固液分离技术在于使用二次沉淀池进行固体与液体的分离,然而这种方式容易导致污泥的膨胀,而MBR污水处理工艺不需要采用二次沉淀池既可以完成固液分离,大大降低了操作管理的复杂程度,使污水处理工艺更具备实用性,而且MBR污水处理技术能够实现污水处理的自动化控制,满足了污水处理企业对于污水处理技术的自动化需求。

(三)解决了污泥的处理问题

传统的污水处理工艺之中,对于污泥的处理需要单独进行工艺设计,导致了整个工艺流程过于繁琐,无法提升污水处理效率的情况。而MBR污水处理工艺,能够将污泥全部留在反应器之中,从而降低污泥的负载。反应器之中的营养物质较为匮乏,污泥之中的微生物处在于内源的呼吸区域,污泥的产率极低,导致了剩余污泥的产量极少,SRT得到了有效的延长。MBR污水处理工艺之中的剩余污泥浓度极高,在处理时可以不用进行污泥的浓缩操作就可以直接进行脱水,如此即节省了污泥处理的流程,而且也提升了污泥处理的效率,降低了污水处理工艺的造价,解决了污泥处理的问题。相关数据表明,在进行生活污水的处理时,MBR的最优排泥时间应该在35天左右。

四、结束语

MBR污水处理工艺是一种有着高实用性和灵活性的污水处理技术。本文以MBR污水处理技术的整体概要作为切入点,深入而又详尽的分析了MBR污水处理工艺的工作机理与工作形式,并对于MBR污水处理工艺的优势进行了详细论述,从而改良和优化当前污水处理使用的形式与方法,促进MBR污水处理工艺在我国各个污水处理企业的深入推广与应用。

 
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