MBR工艺全面介绍

MBR工艺讲座大纲第一章MBR工艺简介第二章MBR工艺用膜、膜组件第三章MBR系统设计第四章MBR案例介绍第一章.MBR工艺简介MBR工艺分类

1.2

MBR含义及其工作原理1.1MBR工艺优越性1.3MBR工艺的不足1.4MBR发展历史1.5MBR发展前瞻1.6第一章.MBR工艺简介

MBR为膜生物反应器（MembraneBio-Reactor）的简称,是一种将膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术，它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能，使活性污泥浓度大大提高，其水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制。1.1MBR含义及其工作原理定义第一章.MBR工艺简介传统活性污泥法流程MBR法流程1.1MBR含义及其工作原理第一章.MBR工艺简介1.1MBR含义及其工作原理在传统的污水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在1.5~3.5g/L左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（HRT）与污泥龄（SRT）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的25%～40%。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。第一章.MBR工艺简介1.1MBR含义及其工作原理

MBR工艺通过将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，不仅省去了二沉池的建设，而且大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低F/M比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。第一章.MBR工艺简介1.2MBR工艺分类分类依据种类膜组件与生物反应器组合方式分置式、一体式、（一体）复合式膜组件管式、板框式、中空纤维式等膜材料有机膜、无机膜压力驱动形式外压式、抽吸式生物反应器好氧、厌氧曝气生物反应器、萃取膜生物反应器、膜分离生物反应器第一章.MBR工艺简介膜组件和生物反应器分开设置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水。膜组件置于生物反应器内部，进水进入膜-生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在负压作用下由膜过滤出水。分置式一体式复合式形式上也属于一体式膜-生物反应器，所不同的是在生物反应器内加装填料，从而形成复合式膜-生物反应器，改变了反应器的某些性状。1.2MBR工艺分类第一章.MBR工艺简介1、高效的固液分离，出水水质优质稳定。2、剩余污泥产量少。MBR的优势3、占地面积小，无需二沉池，工艺设备集中。4、可去除氨氮及难降解有机物。

5、克服了传统活性污泥法易发生污泥膨胀的弊端。6、操作管理方便，易于实现自动控制。1.3MBR工艺优越性第一章.MBR工艺简介1.4MBR工艺的不足1、投资大：膜组件的造价高，导致工程的投资比常规处理方法增加约30％－50％。MBR的不足

2、能耗高：泥水分离的膜驱动压力;高强度曝气；为减轻膜污染需增大流速。3、膜污染清洗。

4、膜的寿命及更换，导致运行成本高。膜组件一般使用寿命在5年左右，到期需更换。第一章.MBR工艺简介1.5MBR发展历史历史第一阶段(1966年～1980年)1966年，美国的Dorroliver公司首先将MBR用于废水处理研究1968年，Smith等人在活性污泥法工艺中用超滤取代二次池。20世纪70年代，膜生物反应器工艺首次进入日本市场。第二阶段(1980年～1995年)1989年日本政府政府联合许多大公司共同投资研发。90年代Kubota公司研制了平板式浸没MBR。在80年代末到90年代初，Zenon环境公司研制成功了两个注册产品。Zenon环境公司商业化的产品系统——ZenonGem在1982年进入市场。第三阶段(1995年至今)20世纪90年代中后期。越来越多的欧洲国家将MBR用于生活污水和工业废水的处理。目前主要有四家大公司经营MBR，它们分别是加拿大Zenon公司，13本MitsubishiRayon公司，法国Suez．LDE/IDI公司和日本Kubota公司。第一章.MBR工艺简介1.6MBR发展前瞻应用领域1.现有城市污水处理厂的更新升级。2.无排水管网系统地区的污水处理，如居民点、旅游度假区、风景区等。3.有污水回用需求的地区或场所，如宾馆、洗车业、客机、流动厕所等。4.高浓度、有毒、难降解工业废水处理。如造纸、制糖、皮革等行业5.垃圾填埋厂渗滤液的处理及回用6.小规模污水厂（站）的应用。第一章.MBR工艺简介1.6MBR发展前瞻研究重点1、膜污染的机理及防治。2、MBR工艺流程形式及运行条件的优化.3、MBR工艺经济性研究。4、以节能、处理特殊水质对象开发新型的膜生物反应器。5、成熟、系统MBR的工艺设计方法。6、形形色色的生物反应器

MBR膜组件

2.2

MBR用膜介绍2.1常见MBR膜组件介绍

2.3第二章.MBR工艺用膜、膜组件不足：运行过程易污染、强度低、使用寿命短优点：成本相对较低，造价便宜，膜的制造工艺较为成熟，膜孔径和形式也较为多样，应用广泛.材质：聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等高分子有机膜材料2.岔1污MB美R用膜可介绍不足：造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难

优点（陶瓷膜为例）：耐酸

、抗压、抗温，其通量高、能耗相对较低

材质：金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等无机膜第二航章.M章BR工艺象用膜湿、膜殊组件MBR工艺中用膜一般为微滤膜（MF）和超滤膜（UF），大都采用0.1～0.4μm膜孔径

第二虹章.M尸BR工艺医用膜侦、膜颂组件微滤狭常用淋的聚烘合物陈材料汗有：吩聚碳虎酸酯风、纤取维素坏酯、氏聚偏渠二氟储乙烯扬、聚缺砜、台聚四铅氟乙鸟烯、匹聚氯蛛乙烯打、聚眯醚酰阁亚胺便、聚侵丙烯给、聚就醚醚爸酮、钓聚酰泪胺等.超滤暮常用粘聚合沾物材举料有卧：聚呈砜(P祸S)、聚表醚砜(P嘉ES惩)、聚豆酰胺幼、聚跃丙烯贴腈（PA洽N）、园聚偏诉氟乙嫩烯、烛纤维来素酯供、聚剂醚醚浸酮、蹦聚亚功酰胺敢、聚奸醚酰蜜胺等.2.为1距MB种R用膜撒介绍

目前MBR膜组件中使用量较大的只有聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚乙烯（PE）和聚丙稀（PP）。其中聚偏二氟乙烯（PVDF）由于其优良的物理和化学性能（强度和耐腐蚀性）在国内和国外用量均最大。第二绸章.M喷BR工艺叉用膜右、膜鸟组件海绵状支撑层致密表皮层PV恶DF忽(聚偏掘氟乙愁烯)材质猪中空岸纤维臭膜，PV童DF是一罚种氟躲化聚垄合物命，具钉有30可0万～40沸0万的夹分子狐量，雾有很满强的巴物理册强度吧和化低学稳丘定性.膜表杂面放势大照灯片膜横夸断面呀放大拔照片2.乖1蔬MB担R用膜睬介绍第二架章.M逼BR工艺煤用膜察、膜秤组件2.蚂1惨MB种R用膜骂介绍陶瓷冲膜主要陕是A1善2O示3，Zr告02，Ti倍02和Si宝02等无飞机材与料制停备的危多孔说膜，利其孔营径为0.思1－50μm。具祝有化巾学稳蛇定性德好，溉能耐真酸、大耐碱两、耐裹有机缺溶剂:机械摸强度迹大，社可反旷向冲猴洗:抗微痒生物孕能力林强:耐高疯温:孔径抢分布五窄，碰分离胃效率蝴高等孔特点倒。望陶瓷米膜与湖同类根的有敢机高狼分子卡膜相宫比具鬼有许饶多优休点：面它坚姓硬、舟承受笑力强佳、耐戒用、赖不易添阻寨粥，对任具有帝化学屈侵害滋性液箭体和晓高温度清洁闸液有木更强亏的抵毛抗能防力，呼其主稿要缺也点就北是价教格昂劲贵目潮，制饶造过湾程复止杂。2.朽2挽MB临R膜组廊件第二篇章.M编BR工艺细用膜盗、膜券组件中空朵纤维积具有扛高压游下不醒变形室的强脑度，丢勿需叔支撑您材料增。把脏大量(多达经几十和万根)中空柴纤维育膜装尖入圆舱筒型摄耐压洋容器姨内。仿纤维循束的朝开口讽端用仆环氧奶树脂绪铸成剑管板葵。咽外突径一盲般为40～25零0μm，内兵径为25～42当μm。在MB厅R中，让常把洞组件登直接攻放入双反应烘器中霞，不制需耐爬压容睁器，卖构成翁浸没伏式膜-生物证反应祝器。扭一般冻为外柜压式任膜组鼻件。优点：装填沟密度晃高，谊一般脆可达16滋00统0－30短00杰0宁m2惊/m赏3；造茎价相绍对较捐低；黑寿命腔较长刻；可味以采施用物灰化性叹能稳直定，盼透水茧率低木的尼构龙中险空纤芝维膜疤；膜使耐压绪性能图好热，不简需要陪支撑变材料谢。缺点：对堵姿塞敏乐感，食污染川和浓组差极浙化对馒膜的劲分离屋性能钻有很抖大影找响,压力她降较蓄大；堂再生育清洗岭困难闹；原丹料的况前处径理成帆本高幸。2.气2宁MB康R膜组胖件第二哗章.M众BR工艺司用膜晨、膜缴组件板框领式是MB详R工艺膨最早跌应用包的一兼种膜伤组件锣形式真，外刊形类售似于乡丰普通椅的板化框式抢压滤狼机。优点：优点功是：慨制造照组装匆简单骗，操夕作方金便，恶易于维维护灭、清沸洗、尖更换易。缺点：密封翻较复四杂，秆压力筒损失赌大，赤装填剧密度债小。第二浊章.M篮BR工艺题用膜仗、膜秧组件由膜箭和膜删的支关撑体秀构成晨，有停内压稻型和拐外压执型两贺种运廉行方搏式。杂实际削中多刊采用席内压却型，盏即进妖水从钻管内畜流入盆，渗短透液两从管叔外流像出。械膜直克径在6~猛24絮mm之间榆。管备状膜悟被放症在一折个多哗孔的闷不锈旁钢、茎陶瓷夹或塑手料管帝内，玻每个内膜器局中膜浇管数鹅目一驳般为4－18根。耍管状艳膜目嚷前主贺要有会烧结浮聚乙太烯微亲孔滤鞋膜、禁陶瓷更膜、倍多孔耐石墨鸦管等犁，价标格较口高，落但耐暴污染喘且易违清洗伐。尤规其对夸高温购介质皇适用林。优点：料液闹可以楚控制黄湍流肉流动剑，不诊易堵蛇塞，骑易清夜洗，象压力福损失票小。缺点：装填厌密度库小笼，一龙般低赠于30霸0m飘2/识m3。2.阔2徐MB侧R膜组老件第二沫章.M穴BR工艺恭用膜常、膜磁组件主要浊部件抗为多前孔支壁撑材败料，锹两侧婶是膜甲，三专边密务封，裕开放佣边与贱一根洋多孔原的中拔心产干品水炊收集把管密篇封连蚊接，挑在膜愉袋外吴部的图原水姐侧垫穗一层锁网眼爪型间环隔材蔑料，惑把膜帝袋－填隔网畜依次传迭合六，绕您中心勇集水胸管紧担密地警卷起羡来，残形成续一个避膜卷糕，装馅进圆恢柱形蜜压力暂容器取内，堪就制迫成了影一个付螺旋所卷式汪膜组倚件。优点：膜的合装填届密度及高；它膜支絮撑结怪构简退单；号浓差揭极化箱小；感容易过调整及膜面堵流态天。缺点：中心绕管处炉易泄汇漏；钩膜与响支撑撇材料彩的粘呈结处难膜易絮破裂恭而泄僻漏；缘瑞膜的包安装搞和更膀换困越难。2.唐2钻MB抓R膜组考件第二羽章.M舒BR工艺财用膜印、膜句组件

名称/项目中空纤维式毛细管式螺旋卷式平板式圆管式价格（元/m3）40~150150~800250~800800~2500400~1500充填密度高中中低低清洗难易中易易压力降高中中中低可否高压操作可否可较难较难膜形式限制有有无无无2.萄2透MB桑R膜组胀件各种膜组件特性表第二烫章.M巴BR工艺结用膜注、膜钱组件2.浸2顽MB脾R膜组笨件中空纤维膜组件板式膜组件中空纤维膜膜丝柔性,可反冲洗支撑板式平板膜:膜片为刚性,不可反冲洗独立的清洗独立的清洗填充密度

160m²/m³填充密度

80m²/m³典型膜通量：15L/m²h典型膜通量：20L/m²h缠绕式纤维物质，污泥堵塞,卡在纤维间，无法通过反冲去除。沟槽式,低填充密度，堆积在板间，始于板固定处，没有反冲洗化学清洗。化学及机械清洗。中空纤维膜组件和板式膜组件的比较第二犹章.M脊BR工艺盖用膜劝、膜埋组件以MitsubishiRayon(Japan)公司为代表，它具有膜面积大，易于安装，清洗方便等特点2.隶3三种卸常见衣的MB绍R膜组愈件A.中空纤维帘状浸入式膜组件第二右章.M捉BR工艺啄用膜键、膜琴组件以GE的Ze省no谷n公司秩为代喷表，匠它具搜有膜关面积类大，粉占地援面积污小等谊特点篇。2.垫3三种够常见摸的MB磁R膜组井件B.中空纤维柱状浸入式膜组件第二庭章.M时BR工艺日用膜腾、膜事组件以Ku黄bo经ta公司盏为代手表，摧具有赚膜通筋量大楚，易穗于组工装，陵清洗尊方便落等特德点。2.荡3三种命常见喝的MB负R膜组词件C.平板型帘状浸入式膜组件第三耍章.M总BR系统似设计MBR工艺组成3.2

MBR设计需求信息3.1MBR工艺路线选择3.3膜池的设计3.4膜元件的选择与安装3.5MBR产水系统3.6MBR反洗系统3.8

MBR曝气系统3.7MBR化学清洗系统3.9MBR自动控制系统3.10其他系统3.11第三坡章.M惊BR系统昨设计3.抢1里MB区R设计戚需求灵信息废水水质最少的水质条件包括：BOD、COD；TSS、VSS；N、P、Alk；T。现场条件包括：咨询报告、场地限制、特殊地貌；如果是改造项目，则还需要工厂平面图、池子和渠道的尺寸，运行历史数据等。处理量和水力负荷该信息对工艺配置和处理工艺的选择具有决定意义。出水水质要求或出水用途，该要求影响处理工艺流程的选择。MBR设计信息需求表第三嗓章.M碰BR系统啊设计3.希2魔MB末R工艺戚组成1、预处理——细格栅，要求≦2mm，推荐≦1mm。圆孔和网格型2、生化工艺部分3、膜过滤部分4、剩余污泥处理部分。以ZW顺-M颗BR为例预处理格栅—GE要求，初沉池、沉砂池—设计方决定生化工艺部分由GE或设计方决定膜过滤部分膜工艺（或产品）由GE决定剩余污泥处理部分

污泥脱水—GE决定是否加聚合物，消化处理机—设计方决定，污泥处置方式—设计方决定设计穴职责第三速章.M释BR系统终设计3.弓2词MB阳R工艺沉组成第三吸章.M祥BR系统环设计3.辞3扮MB刑R工艺稼路线逆选择针对生活污水的MBR工艺流程第三拢章.M店BR系统党设计3.办3月MB停R工艺辽路线王选择针对工业废水的MBR工艺流程第三丝式章.M咽BR系统占设计3.错3滨MB造R工艺席路线幻玉选择以氨氮去除为主的MBR工艺流程第三洪章.M辞BR系统搅设计3.也4膜池梁的设段计缺氧池设计设计原则：氮容积负荷定位0.2kg/（m3.d）以下。流入缺氧池水的含氮量：Q2*C氨氮需要缺氧池容积为：Q1*C氨氮/0.2以上膜池设计设计原则：BOD容积负荷在2.0kg-BOD/(m3.d)以下设计缺氧池对进水BOD的去除率为η(20%～50%)，则流入膜生物反应池的BOD浓度为CBOD×(1-20%)；需要的膜生物反应池的容积为CBOD×(1-20%)÷2以上。第三投章.M匆BR系统偶设计3.吐5膜元偿件的巡寿选择界和安罚装选择核实的膜通量确定所需要的膜面积

根据单支元件的膜面积确定膜元件的数量MBR膜在运行过程中涉及反洗等操作，因此必须综合考虑水的利用率以及元件的停歇时间膜元拣件的模选择第三孙章.M两BR系统枯设计3.醒5膜元先件的传选择记和安灾装膜元严件的科安装以欧歇美-F伪LE灵XE荡LL膜元卸件为恋例，W1不小烛于10彼0m每m，W2不小因于15拒0m段m，W3不小戏于15洗0m腰m，W4不小宣于40谱0m燃m。第三已章.M归BR系统守设计3.淘6谁MB齿R产水故系统产水歼系统乏可采盈用连归续运掘行或竿间歇夫运行号两种雪不同回的运严行方敲式；对于激微污废染源免水或训MB躬R池旨ML女SS芽浓度钟低的匆系统忙可连奸续产浩水；对于劈燕高M孟LS孟S的轨系统挣，可蹈选用钞抽吸倡与停阶抽相疗结合映的运至行方驳式。第三枪章.M蔑BR系统叨设计3.躲7分MB彩R曝气麻系统需氧量曝气系统主要为膜生物反应池的微生物生长代谢提供氧气，主要有三个方面：1.微生物氧化分解有机物的需氧量2.微生物自身细胞物质的氧化分解的需氧量3.对污水中氨氮进行氧化所需氧量。10/30曝气通过改进采取循环曝气可以降低能耗。以前为10S开10S关→现在10S开30S关，该曝气方式要求膜组件为偶数列。两列膜同时工作，可以降低75%能耗，在低流速和低污垢的情况下可降低50%能耗；该曝气方式降低了微生物的剪切力，提高了絮体结构及去除性。单列膜；峰值情况；高结垢情况下不能采取10/30曝气。第三川章.M宜BR系统看设计3.笔8少MB唯R反洗短系统结合亦有机碧物污菊染通底过碱吧洗效搁果明锡显、撇盐结浑垢通撑过酸挨洗效粘果明赛显的舞原理浴，将锈化学击加强央反洗低程序举引入凤到MB闯R膜的盼运行斑过程宋中。御通过依类似句于低优强度叠的化穿学清赴洗的绪操作准，将MB辩R膜的默污染怪消除查在刚菌形成词的阶叉段，喘阻止静膜污金染得眉不到仙及时膨恢复泄形成墓协同筒恶化声的效皆应。第三存章.M瞎BR系统晒设计3.挪8浪MB革R反洗失系统加药种类化学药剂加药浓度酸盐酸、柠檬酸、草酸控制PH在2.5~3.5之间碱氢氧化钠0.02%~0.05%氧化剂次氯酸钠0.05%~0.1%第三锤章.M订BR系统糊设计3.哀9遍MB盒R加药转系统污染物化学药剂浓度清洗时间有机物10%次氯酸钠1000~5000mg/L1~2h有机物氢氧化钠PH<121h无机物盐酸0.1mol/L1~2h化学催清洗房诚的频沉率和敲操作肆的条笛件与株进水蛙的水特质有山关。急通常示情况助下运储行1～3个月迅或在余相同纹的运哥行条驾件下薯透过排膜的丢压差售比初宪期上烦升的0.奥5b捏ar以上粒时就念应该酷进行坑化学裹清洗蛛。第三顷章.M胸BR系统涝设计3.奏10膝M好BR自动花控制县系统状态运行停机步骤序号1234567步序运行汽水反洗停抽加药浸泡冲洗停机泵阀状况表抽吸泵○反洗水泵○○○加药泵○产水泵○反洗泵○○○进气阀○时间15~30min30~60min2~8min30~60min5~10min60~90s1、当匀不进桑行分雀散化菌学清康洗时始，程债序运斥行按1-镰2-疑7或1-第2-豪3-派7。2、进傻行程政序转削换时盏所需堆考虑肥的缓剑冲时焰间应避在实晨际编只程时贴进行滔考虑懒。第三男章.M蚂BR系统塔设计3.耀11其他叮系统污泥回流系统从膜生物反应池到缺氧池的硝化液循环量根据要求氨氮的去除率来决定。从膜生物反应池到缺氧池的循环比如果为R，硝化液循环量则为RQ，从缺氧池到膜生物反应池的混合液量则为(R+