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MBR膜一體化污水處理裝置
閱讀：891 發布時間：2019-8-5MBR膜一體化污水處理裝置
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膜生物反應器(MBR)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術，在廢水資源化及中水回用方面具有及其廣闊的發展前景，已經受到了國內外的廣泛關注。目前隨著水資源短缺局勢的日益嚴峻及膜生產技術的不斷更新發展，MBR在水處理領域得到了逐漸廣泛的應用，其數量日益增多，規模不斷擴大，因此對膜生物反應器的進一步研究，對緩解我國日益嚴重的水環境污染狀況將具有十分重要的意義。
MBR工藝的類型及特點
MBR工藝的分類
膜生物反應器主要由膜組件、泵和生物反應器三部分組成。根據膜組件在膜生物反應器中所起的作用的不同，膜生物反應器可以分為三種類型：（1）分離膜生物反應器（2）無泡曝氣膜生物反應器（3）萃取膜生物反應器（EMBR－Extractive Membrane Bioreactor）。目前我們通常所說的MBR就是這三種類型的總稱，其中BSMBR是目前研究和應用為廣泛的膜生物反應器，通常在無特殊說明的情況下，稱之為MBR。膜生物反應器中所使用的膜組件相當于傳統生物處理系統中的二沉池，主要工程是進行固液分離，截留的污泥回流至生物反應器，透過水外排。
MABR則是采用致密膜或微孔膜為氧傳遞介質或生物膜載體，對生物反應器進行無泡供氧，可實現對氧的利用。EMBR則是采用萃取膜將廢水中有害、有毒或溶解性差的物質進行萃取后，采用專性菌對其進行單獨的生物化學 處理，從而使專性菌不受廢水中離子強度和pH的影響，優化了生物反應器的功能。
MBR工藝的特點
MBR工藝采用膜組件代替傳統活性污泥工藝中的二沉池，實現了的固液分離，克服了傳統活性污泥工藝水質波動及不夠理想、易發生污泥膨脹等問題；與傳統活性污泥工藝及許多其他的廢水生物處理工藝相比較，MBR工藝因其以具有特殊性能的膜作為泥水分離和澄清出水的介質，而具有其他生物處理工藝*的明顯優勢，主要是以下幾點：
（1）出水水質良好。由于膜反應器能夠地進行固液分離, 分離效果遠好于傳統的沉淀池, 出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用，實現了污水資源化。
（2）使運行控制更加靈活穩定。由于膜的截流作用，使微生物*截留在反應器內，實現了反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的*分離。
（3）反應器內的微生物濃度高，耐沖擊負荷。
（4）泥齡長。膜分離使污水中的大分子難降解成分，在體積有限的生物反應器內有足夠的停留時間，大大提高了難降解有機物的降解效率，反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡下運行，基本無剩余污泥排放。
（5）占地面積小，工藝設備集中，系統采用PLC控制，可實現全程自動化控制。
MBR工藝的應用
MBR工藝早主要用于微生物發酵工業，在污水處理領域中的應用研究始于60年代的美國。進入21世紀，國內外對膜生物反應器的研究有了較大的進展，并逐漸進入中試和生產性應用研究階段。MBR工藝具有常規污水生化處理所*的優勢，因此在城市污水處理與回用、中水回用、生活污水以及高濃度工業廢水等處理中得到了廣泛的應用。
MBR工藝因其占地面積小、生化效率高、出水水質好等優點已被國內外水處理領域所認可。隨著水資源短缺局勢的日益嚴峻及膜生產技術的不斷更新發展,MBR在水處理領域中逐漸得到了較為廣泛的應用, 其數量日益增多, 規模也不斷擴大。
什么是厭氧反應器酸化？
一般來說，對于以產甲烷為主要目的的厭氧過程要求pH值在6.5~8.0之間，廢水堿度偏低或運行負荷過高時，會引起反應器內揮發酸積累，導致產甲烷菌活力喪失而產酸菌大量繁殖，持續過久時，會導致產甲烷菌活力喪失殆盡而產乙酸菌大量繁殖，引起反應器系統的“酸化”。嚴重酸化發生后，反應器難以恢復至原有狀態。
厭氧消化作用失去平衡時會顯示出如下“癥狀”：①沼氣產量下降;②沼氣中甲烷含量降低;③消化液VFA增高;④有機物去除率下降;⑤消化液pH值下降;⑥碳酸鹽堿度與總堿度之間的差值明顯增加;⑦洗出的顆粒污泥顏色變淺沒有光澤;⑧反應器出水產生明顯異味;⑨ORP(氧化還原電位)值上升等。
厭氧反應器酸化如何處理？
一旦發生厭氧反應器酸化，不論什么原因，都需要迅速扭轉這種趨勢，應當采取如下兩種應急措施。
大幅降低運行負荷
盡量多降低負荷，可以降低至50%，甚至暫停處理廢水。同時，若厭氧反應器設有外循環管路，則通過循環泵打循環，直至VFA恢復正常。
MBR膜一體化污水處理裝置采取多種手段，避免出水PH值降低到正常范圍（6.5）以下
若厭氧反應器出水pH值降至6.5以下甚至更低，則須適當提高反應器進水的pH值，以維持反應器內合適的pH環境。（進水pH值提高的幅度視反應器內pH值下降的程度而定，有時可以將進水的pH值調整至8.0以上甚至9.0以上。）
當反應器內的pH值降低到5.0以下，說明反應器酸化已經非常嚴重了。這時，可以用清水置換厭氧反應器內的廢水，將反應器內的VFA濃度迅速降低，同時盡快恢復反應器內正常的pH環境。
通過以上兩個措施，如果反應器酸化的原因僅僅是超負荷，只要沒有嚴重到致使厭氧污泥大量流失，在24小時至數天內，反應器中的VFA會下降到200mg/l以下，pH值會恢復至正常的水平。即使由于酸化程度過于嚴重或者由于其他原因導致反應器不能*恢復，也可以使酸化程度得到緩解，為后續查明原因并采取進一步的應對措施贏得時間。
當反應器的酸化被遏制后，可以進行低負荷運行，然后根據運行情況逐步增加負荷直至反應器的運行負荷和效率恢復到酸化前的正常水平。
什么是厭氧顆粒污泥鈣化？
在厭氧反應器運行中，如果廢水中鈣離子的濃度較高，在顆粒污泥表面就會形成灰白色的“鈣層”，長期運行下去會導致顆粒污泥成空心狀，且用手觸摸顆粒污泥，有小石子樣的觸感，這就叫做厭氧顆粒污泥鈣化。顆粒污泥鈣化會降低污泥的活性，從而進一步導致厭氧反應器處理效率降低。
厭氧反應器鈣化如何處理？
在厭氧反應器中，鈣鹽沉淀可以引發嚴重的運行問題，因此必須防止鈣鹽沉淀發生或者在項目設計階段就考慮解決的辦法。一些反應器，如UASB極有可能在反應器表面和底部沉積令人煩惱的硬垢。因為鈣鹽沉淀形成后實際上不可能被除掉，所以為了順利運行，防止鈣鹽積累是解決問題的途徑。
例如牛奶廢水中，鈣離子可以隨廢水進入厭氧反應器，或者通過補充堿度進入（例如用石灰）。高濃度的碳酸氫鹽和磷都有利于鈣的沉淀，如果在設計中未考慮定期清除硬垢的話，鈣沉淀積累得太多，會導致厭氧反應器的工作容積大為減少，從而對工藝運行造成不利的影響。
如果廢水中含鈣離子，則需要增加預處理單元，或在設計中就考慮到清除鈣沉淀的措施。在預處理段可考慮使用溶解性更好的堿性物質，如碳酸鈉去除鈣離子，而避免使用石灰，因為高的堿度值有利于鈣離子的沉淀，石灰投加后，在廢水中所增加的有效堿度不及投加碳酸鈉明顯，所以避免使用石灰。