MBR膜生活污水處理設備詳細信息 

貴陽(yáng)MBR膜一體化污水處理設備生產(chǎn)供應

影響MBR應用的關(guān)鍵因素研究

由于mo通量的提高、mo壽命的延長(cháng)會(huì )大幅度降低MBR的運行費用，因此，在保證出水水質(zhì)的前提下，mo通量應盡可能大，這樣可減少mo的使用面積，降低基建費用與運行費用。因此控制mo污染，保持較高的mo通量，是MBR研究的重要內容。而mo通量與mo材料、操作方式、水力條件等因素密切相關(guān)。

mo的選擇

現有mo可分為有機mo和無(wú)機mo兩種。

        （1）高分子有機mo材料： 聚烯烴類(lèi)、聚乙烯類(lèi)、聚丙烯腈、聚砜類(lèi)、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。
    
        有機mo成本相對較低，造價(jià)便宜，mo的制造工藝較為成熟，mo孔徑和形式也較為多樣，應用廣泛，但運行過(guò)程易污染、強度低、使用壽命短。 

        （2）無(wú)機mo ：是固態(tài)mo的一種，是由無(wú)機材料，如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無(wú)機高分子材料等制成的半透mo。
    
        目前在 MBR 中使用的無(wú)機mo多為陶瓷mo，優(yōu)點(diǎn)是：它可以在 pH ＝ 0~14 、壓力 P<10MPa 、溫度 <350 ℃ 的環(huán)境中使用，其通量高、能耗相對較低，在高濃度工業(yè)廢水處理中具有很大競爭力；缺點(diǎn)是：造價(jià)昂貴、不耐堿、彈性小、mo的加工制備有一定困難。
   
        由于較高的投資成本限制了無(wú)機mo生物反應器在我國的廣泛應用，國內MBR系統普遍采用有機mo。常用的mo材料為聚乙烯、聚丙烯等。分離式MBR通常采用超濾mo組件，截留分子量一般在2～30萬(wàn)。截留分子量越大，初始mo通量越大，但*運行mo通量未必越大。張洪宇進(jìn)行無(wú)機mo的通量衰減試驗表明：孔徑0.2μm的mo比0.8 μm的mo更適合于MBR。何義亮用PES平板mo組件進(jìn)行mo通量衰減規律的研究發(fā)現：在該試驗條件下，mo初始通量衰減主要是由于濃差極化引起，mo截留分子量愈小，通量衰減率愈大；mo*運行的通量衰減主要是由于mo污染引起，mo截留分子量愈大，通量衰減幅度愈大，化學(xué)清洗恢復率愈低。
　　
        對于淹沒(méi)式MBR，既可用超濾mo，也可使用微濾mo。由于mo表面的凝膠層也起到了過(guò)濾作用，在處理生活污水時(shí)，微濾mo與超濾mo的出水水質(zhì)沒(méi)有明顯差別，因此淹沒(méi)式MBR多采用0.1～0.4 μm微濾mo。 

        為了便于工業(yè)化生產(chǎn)和安裝，提高mo的工作效率，在單位體積內實(shí)現zui大的mo面積，通常將mo以某種形式組裝在一個(gè)基本單元設備內，在一定的驅動(dòng)力下，完成混合液中各組分的分離，這類(lèi)裝置稱(chēng)為mo組件（ Module ）。工業(yè)上常用的mo組件形式有五種：板框式（ Plate and Frame Module ）、螺旋卷式 (Spiral Wound Module) 、圓管式 (Tubular Module) 、中空纖維式 (Hollow Fiber Module) 和毛細管式 (Capillary Module) 。前兩種使用平板mo，后三者使用管式mo。圓管式mo直徑 >10mm; 毛細管式－ 0.5~10.0mm ；中空纖維式 <0.5mm> 。

貴陽(yáng)MBR膜一體化污水處理設備生產(chǎn)供應

操作方式的優(yōu)化

當mo材料選定后，其物化性質(zhì)也就基本確定了，操作方式就成為影響mo污染的主要因素。為了減緩mo污染，反沖洗是維持分離式MBR穩定運行的重要操作，樊耀波通過(guò)確定反沖洗周期，使分離式MBR的mo通量達到60 L/(m2•h)。針對抽吸淹沒(méi)式MBR，山本提出間歇式抽吸方式可有效減緩mo污染。桂萍通過(guò)研究進(jìn)一步指出：縮短抽吸時(shí)間或延長(cháng)停吸時(shí)間和增加曝氣量均有利于減緩mo污染，抽吸時(shí)間對mo阻力的上升影響zui大，曝氣量其次。

　　不僅污泥濃度、混合液粘度等影響mo通量，混合液本身的過(guò)濾性能，如活性污泥性狀，生物相也影響mo通量的衰減。有研究表明：粉末活性炭與絮凝劑的加入有助于改善泥水分離性能，形成體積更大、粘性更小的污泥絮體，減少了mo堵塞的機會(huì )。但絮凝劑的過(guò)量加入會(huì )使污泥活性受到抑制，影響反應器的處理能力和處理效果。

水力學(xué)特性的改善

改善mo面附近料液的流體力學(xué)條件，如提高流體的mo面流速，減少濃差極化，使被截留的溶質(zhì)及時(shí)被帶走，能有效降低mo的污染，保持較高的mo通量。黃霞、何義亮分別采用PAN平板式超濾mo、PAN/PS管式mo組件考察不同mo面循環(huán)流速下污泥濃度對mo通量的影響，發(fā)現MLSS 對mo通量的影響程度與mo面循環(huán)流速有關(guān)。大量試驗表明：污泥過(guò)mo流態(tài)為層流，遠比紊流時(shí)易于堵塞，因此從理論上確定不同污泥濃度下紊流發(fā)生的zui小mo面流速(Vmin)有重要意義。邢傳宏、彭躍蓮研究均發(fā)現：zui小mo面流速與污泥濃度之間呈良好的線(xiàn)性關(guān)系。但他們對臨界mo面流速的計算值可能偏高，因為污泥沿流道流動(dòng)的過(guò)程中，水同時(shí)透過(guò)mo流出，增加了流體在垂直方向的紊動(dòng)，從而在一定程度上降低了下臨界雷諾數(Rek)。何義亮的發(fā)現證實(shí)了這一推論，平板mo組件由紊流到層流的Rek為1083，外壓管式mo組件的 Rek為966，均小于一般牛頓流體的下臨界雷諾數2000。

　　分離式MBR中，一般采用錯流過(guò)濾的方式，這有助于防止mo面沉積污染。對于一體式MBR，設計合理的流道結構，提高mo間液體上升流速，使較大的曝氣量起到?jīng)_刷mo表面的錯流過(guò)濾效果顯得尤為重要。劉銳通過(guò)均勻設計試驗，得到適合活性污泥流體的mo間液體上升模型，提出反應器結構對液體上升流速的影響：在同樣的曝氣強度下，反應器越高，上升流通道越窄，下降流通道與底部通道越寬，則越能獲得較大的mo間錯流流速。

能耗

　能耗是污水處理工藝的一個(gè)重要的評價(jià)指標，直接關(guān)系到處理方法的可行性。目前，常規分離式MBR運行能耗為3～4 kW•h/m3，淹沒(méi)式MBR運行能耗為0.6～2 kW•h/m3，高于活性污泥法的0.3～0.4 kW•h/m3。較高的動(dòng)力費用是MBR推廣應用中遇到的主要問(wèn)題之一。許多研究結果也表明：能耗是造成MBR運行費用高的主要原因。張紹園分析了分離式MBR的能耗組成：泵的熱能損失、曝氣能耗、管道阻力能耗、mo組件能耗和回流污泥水頭損失能耗，其耗能大小依次為：mo組件＞泵＞曝氣＞管道＞回流污泥，mo組件能耗占總能耗的40%～50%，其中80%用于mo過(guò)濾的能量以熱能的方式散發(fā)。顧平對抽吸淹沒(méi)式MBR的能耗分析表明：曝氣的能耗占總能耗的96%以上。

        通常研究者都認為能耗的降低與mo污染的控制是MBR研究領(lǐng)域兩個(gè)獨立的課題，而張紹園、鄭祥采用穿流式、錯流式mo組件進(jìn)行分離式MBR研究發(fā)現：能耗隨運行時(shí)間的延長(cháng)、mo污染的增加呈上升趨勢，從運行初期的不足0. 5 kW•h/m3增加到3 kW•h/m3。這說(shuō)明：分離式mo生物反應器的能耗問(wèn)題實(shí)質(zhì)是mo污染問(wèn)題。在實(shí)際工程中，由于系統各部件的不匹配(如風(fēng)機、水泵的實(shí)際處理能力高于MBR系統所需)也造成實(shí)際運行能耗高于理論能耗值。

　　為了進(jìn)一步降低能耗，顧平應用位差驅動(dòng)出水和低水頭間斷工作的重力淹沒(méi)式MBR，較好地克服了mo的污染與阻塞，使mo長(cháng)時(shí)間保持較大的mo通量，并且省去復雜的氣水反沖洗設備和降低曝氣量，使MBR處理生活污水的能耗可下降到1.0 kW•h/m3，該型MBR在實(shí)際工程中能耗已降到0.6～0.8 kW•h/m3。

MBR的應用領(lǐng)域

進(jìn)入90 年代中后期，mo-生物反應器在國外已進(jìn)入了實(shí)際應用階段。加拿大 Zenon 公司首先推出了超濾管式mo-生物反應器，并將其應用于城市污水處理。為了節約能耗，該公司又開(kāi)發(fā)了浸入式中空纖維mo組件，其開(kāi)發(fā)出的mo-生物反應器已應用于美國、德國、法國和埃及等十多個(gè)地方，規模從 380m 3 /d 至 7600m 3 /d 。日本三菱人造絲公司也是世界上浸入式中空纖維mo的提供商，其在 MBR 的應用方面也積累了多年的經(jīng)驗，在日本以及其他國家建有多項實(shí)際 MBR 工程。日本 Kubota 公司是另一個(gè)在mo-生物反應器實(shí)際應用中具有競爭力的公司，它所生產(chǎn)的板式mo具有流通量大、耐污染和工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。國內一些研究者及企業(yè)也在 MBR 實(shí)用化方面進(jìn)行著(zhù)嘗試。