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在污水處理,水資源再利用領(lǐng)域,MBR又稱膜生物反應(yīng)器(Membrane Bio-Reactor),是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。按照膜的結(jié)構(gòu)可分為平板膜、管狀膜和中空纖維膜等 ,按膜孔徑可劃分為微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜等。
膜--生物反應(yīng)器主要由膜分離組件及生物反應(yīng)器兩部分組成。通常提到的膜--生物反應(yīng)器實(shí)際上是三類反應(yīng)器的總稱:① 曝氣膜--生物反應(yīng)器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ;② 萃取膜--生物反應(yīng)器(ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR);③ 固液分離型膜--生物反應(yīng)器(Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR)。
分置式膜--生物反應(yīng)器的特點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定可靠,易于膜的清洗、更換及增設(shè);而且膜通量普遍較大。但一般條件下為減少污染物在膜表面的沉積,延長膜的清洗周期,需要用循環(huán)泵提供較高的膜面錯(cuò)流流速,水流循環(huán)量大、動(dòng)力費(fèi)用高(Yamamoto,1989),并且泵的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力會使某些微生物菌體產(chǎn)生失活現(xiàn)象(Brockmann and Seyfried,1997)。
MBR 具有以下主要優(yōu)點(diǎn):6.易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造。該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元,在城市二級污水處理廠出水深度處理(從而實(shí)現(xiàn)城市污水的大量回用)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。膜--生物反應(yīng)器也存在一些不足。主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面:(1)膜造價(jià)高,使膜--生物反應(yīng)器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝;(2)膜污染容易出現(xiàn),給操作管理帶來不便;(3)能耗高:首先MBR泥水分離過程必須保持一定的膜驅(qū)動(dòng)壓力;其次是MBR池中MLSS濃度非常高,要保持足夠的傳氧速率,必須加大曝氣強(qiáng)度;還有為了加大膜通量、減輕膜污染,必須增大流速,沖刷膜表面,造成MBR的能耗要比傳統(tǒng)的生物處理工藝高。
土地填埋場/肥滲濾液處理:土地填埋場/堆肥滲濾液含有高濃度的污染物,其水質(zhì)和水量隨氣候條件與操作運(yùn)行條件的變化而變化。 MBR技術(shù)在1994年前就被多家污水處理廠用于該種污水的處理。通過MBR與RO技術(shù)的結(jié)合,不僅能去除SS、有機(jī)物和氮,而且能有效去除鹽類與重金屬。美國Envirogen公司開發(fā)出一種MBR用于土地填埋場滲濾液的處理,并在新澤西建成一個(gè)日處理能力為40萬加侖(約1500m3/d)的裝置,在2000年底投入運(yùn)行。該種MBR使用一種自然存在的混合菌來分解滲濾液中的烴和氯代化合物,其處理污染物的濃度為常規(guī)廢水處理裝置的50 ~ 100倍。能達(dá)到這一處理效果的原因是,MBR能夠保留高有效細(xì)菌并使細(xì)菌濃度達(dá)到50000g/。在現(xiàn)場中試中,進(jìn)液COD為幾百至40000mg/L,污染物的去除率達(dá)90%以上。