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《膜的基礎(chǔ)知識(shí)膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、膜生物反應(yīng)器的類型:從工藝上劃分,MBR有三種類型固-液分離膜生物反應(yīng)器:用于固體的分離與截留,取代傳統(tǒng)的沉淀池氧氣傳質(zhì)膜生物反應(yīng)器:用于在反應(yīng)器中進(jìn)行無(wú)泡曝氣萃取膜生物反應(yīng)器:從工業(yè)污水中萃取優(yōu)先污染物,而這些污染物質(zhì)采用常規(guī)生物工藝無(wú)法進(jìn)行處理。膜組件與生物工藝的結(jié)合上分:侵沒式(一體式)MBR和外置式(分體式)MBR從對(duì)氧氣的需求方面分:好氧MBR和厭氧MBR膜生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)不同MBR的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)膜分離生物反應(yīng)器占地面積小徹底去除出水中的固體物質(zhì)出水無(wú)須消毒COD、固體和營(yíng)養(yǎng)物可以在一個(gè)單元內(nèi)被去除高負(fù)荷率低/零污泥產(chǎn)率流程啟動(dòng)快系統(tǒng)
2、不受污泥膨脹的影響模塊化/升級(jí)改造容易曝氣受到限制膜污染膜價(jià)格高膜曝氣生物反應(yīng)器氧利用率高能量利用率高占地面積小氧需要量可以在供氧時(shí)控制模塊化/升級(jí)改造容易膜易于污染基建投資大無(wú)實(shí)際工程實(shí)例工藝復(fù)雜萃取膜生物反應(yīng)器可處理有毒工業(yè)廢水出水流量小模塊化/升級(jí)改造容易細(xì)菌與廢水隔離基建投資大無(wú)實(shí)際工程實(shí)例工藝復(fù)雜膜膜的定義:膜可以看做是一種材料,這種材料能讓某種物質(zhì)比其他物質(zhì)更容易通過。膜的這種性質(zhì)奠定了膜分離的基礎(chǔ)。膜的結(jié)構(gòu)和分類膜制造的主要目標(biāo)是生產(chǎn)這樣一種材料:具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,能維持高的膜通量,還要具有高的選擇度。膜孔的密度增大,膜通量也增大,表明材料
3、的空隙率越高越好。膜的整體阻力與其厚度成正比。膜孔徑尺寸分布越寬,膜的選擇度越差。因此,任何膜的最佳物理結(jié)構(gòu)都應(yīng)當(dāng)是:膜材料的厚度要薄,孔徑尺寸分布要窄,表面空隙率要高。從實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離的方式分:致密膜和有空膜致密膜的分離在某種程度上是通過透過組分與膜的膜材料之間的物理—化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的,它的選擇度最高。多孔膜是通過物理作用實(shí)現(xiàn)分離的(即通過篩分作用)根據(jù)膜材料的組成對(duì)膜進(jìn)行分類:有機(jī)膜(聚合物)和無(wú)機(jī)膜(陶瓷和金屬)水處理中的致密膜和有空膜致密膜有空膜膜分離過程反滲透(RO,又稱為高濾)超濾(UF)利用溶解度的不同、水(溶劑)與溶解物質(zhì)(溶質(zhì))在水中的擴(kuò)散速
4、率的不同(如EMBR中)而進(jìn)行分離利用尺寸大小的不同來(lái)進(jìn)行溶解性大分子以及懸浮膠體顆粒的分離電滲析(ED)微濾(MF)采用離子交換膜,利用溶質(zhì)離子的大小、電荷以及電荷密度的不同而進(jìn)行分離利用尺寸大小的不同從水中分離懸浮固體(主要用于MBR中來(lái)進(jìn)行固體分離以及EMBR中進(jìn)行曝氣)納濾(NF)曾經(jīng)被稱為“疏松型反滲透”,利用電荷斥力、溶解度-擴(kuò)散特性和篩分等幾方面的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行分離膜材料聚合物聚合物和無(wú)機(jī)材料膜的構(gòu)型膜的幾何形狀,或者說它形成的方式,是決定整個(gè)工藝性能的關(guān)鍵。另外需要實(shí)際考慮的是單片膜本身組成的方式。單片膜的最佳幾何形狀,或者說其構(gòu)型,應(yīng)具有以下
5、特點(diǎn):膜面積與膜組件的體積比高;進(jìn)料側(cè)具有高的湍流度以促進(jìn)傳質(zhì)效果;單位產(chǎn)水量能耗低;單位膜面積造價(jià)低;方便清洗的設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)上允許模塊組裝。目前在膜工藝中主要有六種各具優(yōu)缺點(diǎn)的膜組件形式,構(gòu)型或采用平板形式,或采用圓柱形式。它們包括:褶裥式卡式膜組件;板框式膜組件;螺旋卷式膜組件;管式膜組件;毛細(xì)管式膜組件;中空纖維式膜組件。膜的構(gòu)型構(gòu)型面積/體積/(m2/m3)價(jià)格湍流度優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用(最重要的先列出)褶裥式卡式膜組件800~1000低非常差結(jié)構(gòu)好、設(shè)計(jì)緊湊容易污染,無(wú)法清洗死端MF板框式膜組件400~600高一般可以拆卸清洗ED、UF、RO螺旋卷式膜組件
6、800~1000低差能耗低RO、UF管式膜組件20~30非常高非常好容易機(jī)械清洗、可以耐受高TSS污水錯(cuò)流過濾、高TSS出水毛細(xì)管式膜組件600~1200低好介于管式和中空纖維式之間UF中空纖維式膜組件5000~40000非常低非常好可以反沖洗、設(shè)計(jì)緊湊、可耐受高濃度膠體對(duì)壓力沖擊敏感MF、RO注:UF中采用毛細(xì)管膜,水從里向外流動(dòng)。RO和MF中采用中空纖維式膜,水從外向里流動(dòng)。二段傳統(tǒng)活性污泥法(AS)和MBR中在不同污泥齡下的污泥產(chǎn)率污泥齡/d1224102AS產(chǎn)率/(kgSS/kgCOD)0.280.260.07MBR產(chǎn)率/(kgSS/kgCOD)0
7、.220.180.02厭氧、好氧系統(tǒng)比較項(xiàng)目厭氧好氧能量低高去除率/%60~9095+污泥產(chǎn)量低高穩(wěn)定性低~中中~高啟動(dòng)時(shí)間2~4個(gè)月2~4周臭味潛在少堿度高低生物氣有無(wú)營(yíng)養(yǎng)物低可以高活性污泥系統(tǒng)(AS)和MBR系統(tǒng)的性能比較參數(shù)ASMBR泥齡/dCOD去除率/%DOC去除率/%TSS去除率/%氨氮去除率/%總磷去除率/%污泥產(chǎn)率/kgVSSCOD-1平均菌膠團(tuán)尺寸/μm2094.592.760.998.988.50.2220309996.999.999.296.60.273.5