污水處理中MBR膜的應用
水資源再利用領域,MBR又稱膜生物反應器,是一種由膜分離單元與生物處理單 元相結合的新型污水處理技術。膜的種類繁多,按分離機理進行分類,有反應膜、離子交換膜、滲透膜等;按膜的性質分類,有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜);按膜的結構型式分類 ,有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。
工藝組成
膜--生物反應器主要由膜分離組件及生物反應器兩部分組成。通常提到的膜--生物反應器實際 上是三類反應器的總稱:
①曝氣膜--生物反應器(Aeration Membrane Bioreactor,AMBR);
②萃取膜--生物反應器(Extractive Membrane Bioreactor,EMBR);
③固液分離型膜--生物反應器(Solid/Liquid Separation Membrane Bioreactor,SLSMBR,簡稱 MBR)。
曝氣膜
曝氣膜--生物反應器(AMBR)最早見于Cote.P等1988年報道,采用透氣性致密膜(如硅橡膠膜 )或微孔膜(如疏水性聚合膜),以板式或中空纖維式組件,在保持氣體分壓低于泡點(BubblePoint)情況下,可實現向生物反應器的無泡曝氣。該工藝的特點是提高了接觸時間和傳 氧效率,有利于曝氣工藝的控制,不受傳統曝氣中氣泡大小和停留時間的因素的影響。
萃取膜
萃取膜--生物反應器,又稱為EMBR(ExtractiveMembraneBioreactor)。因為高酸堿度或對生 物有毒物質的存在,某些工業廢水處理中不宜采用與微生物直接接觸的方法處理;當廢水中含揮發性有毒物質時,若采用傳統的好氧生物處理過程,污染物容易隨曝氣氣流揮發,發生氣提現象,不僅 處理效果很不穩定,還會造成大氣污染。
為了解決這些技術難題,英國學者Livingston研究開發了EMB。廢水處理與活性污泥被膜隔開來, 廢水在膜內流動,而含某種專性細菌的活性污泥在膜外流動,廢水與微生物不直接接觸,有機污 染物可以通過選擇性透過膜被另一側的微生物降解。
由于萃取膜兩側的生物反應器單元和廢水循環單元是各自獨立,各單元水流相互影響不大,生 物反應器中營養物質和微生物生存條件不受廢水水質的影響,使水處理效果穩定。系統的運行條 件如HRT和SRT可分別控制在最優的范圍,維持最大的污染物降解速率。
固液分離型
固液分離型膜--生物反應器是在水處理領域中研究得最為廣泛深入的一類膜--生物反應器,是 一種用膜分離過程取代傳統活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術。其通過膜組件將固體有機物 回流至反應器中,再將處理過的有機水排出。膜分離生物反應器的類型可以根據膜組件與生物反 應器位置進行分類有一體式膜生物反應器、分置式膜生物反應器、復合式膜生物反應器。