智能MBR膜污水處理設(shè)備

智能MBR膜污水處理設(shè)備——整體概要

MBR污水處理技術(shù)的全稱為膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)，是將高效膜污水分離技術(shù)和傳統(tǒng)的活性污染物分離技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的污水處理方法，這種污水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，能夠?qū)⑺形鬯刑N(yùn)涵的微生物截留在生物反應(yīng)器之上，從而提升生物反應(yīng)器的污泥濃度。從理論分析的角度來看，污泥的濃度和泥齡沒有任何上限，可以進(jìn)行無限的增長(zhǎng)，從而使出水的有機(jī)污染物的含量和濃度達(dá)到。在對(duì)MBR污水處理工藝的應(yīng)用分析時(shí)可以看到，MBR污水處理工藝可以有效的去除水中的氨元素和氮元素，對(duì)于工業(yè)廢水的處理效果與傳統(tǒng)的生物處理工藝相比，MBR污水處理技術(shù)處理后的水質(zhì)較好，同時(shí)整套工藝設(shè)備的占地面積較小，設(shè)備設(shè)置相對(duì)集中，更具有系統(tǒng)化和便捷化的管理方案，而且整套工藝還具備很大的優(yōu)化空間與升級(jí)潛力，其工藝技術(shù)具備廣闊的發(fā)展前景。我國(guó)對(duì)于MBR污水處理工藝的研究起步較晚，然而由于我國(guó)對(duì)于*技術(shù)的重視，使MBR技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)較為迅猛，并且MBR技術(shù)已經(jīng)得到了部分企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用。在2002年，MBR技術(shù)的開發(fā)被列為863重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，是MBR技術(shù)在我國(guó)得到重視的重要的標(biāo)志之一。MBR污水處理技術(shù)在運(yùn)行情況相同時(shí)，其生物反應(yīng)器有著較強(qiáng)的處理能力，能夠*攔截粒徑大于0.22um的有機(jī)污染物，同時(shí)在我國(guó)各個(gè)科技人員的研究之下，對(duì)于其參數(shù)進(jìn)行了深入的分析和科學(xué)的建模，將有效驗(yàn)證MBR技術(shù)的優(yōu)排泥時(shí)間和水力沖洗周期[1]。

工藝的工作機(jī)理與工作形式

MBR污水處理技術(shù)主要是由反應(yīng)器的池體、生物膜組件、風(fēng)力曝氣系統(tǒng)以及連接系統(tǒng)的管道閥門組成。一旦污水之中的有機(jī)物通過池體，其內(nèi)部就會(huì)發(fā)生整體的微生物降解反應(yīng)，從而使污水水質(zhì)得到總體凈化。而生物膜的主要功能在于，將污染物之中的大分子、細(xì)菌、活性的有機(jī)物截留在反應(yīng)器之中，從而使出水的水質(zhì)量達(dá)到回收的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)，也能夠確保反應(yīng)器之中污泥濃度的提升，從而全面提升生化反應(yīng)的速率。

MBR的生物膜分為有機(jī)膜和無機(jī)膜兩種膜類型。有機(jī)膜的整體造價(jià)較為便宜，但是非常容易受到污染和損害。而無機(jī)膜的造價(jià)較為昂貴，能夠在多種不同的惡劣環(huán)境下作業(yè)，其使用壽命也能得到一定的保證。MBR的生物膜組件是根據(jù)其在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的功能性不同劃分的，包括分離性MBR，曝氣性MBR和萃取性MBR等等。MVR的分離組件有點(diǎn)類似傳統(tǒng)微生物處理技術(shù)之中的二次沉淀池，正因?yàn)镸BR污水處理技術(shù)的截留率過高，從而導(dǎo)致了生物反應(yīng)器之中物生物濃度較高，污泥停留的時(shí)間也較長(zhǎng)，因此MBR污水處理之后的水質(zhì)較好[2]。而曝氣性的MBR組件能夠通過透氣性的生物膜對(duì)于生物反應(yīng)器進(jìn)行供氧，氧氣能夠*被吸收和利用而不至形成氣泡。萃取用的MBR生物膜組件是采用內(nèi)裝的纖維束管的硅管組成的，這些纖維束能夠有效的吸收沸水之中的污染物，并通過微生物的吸附而達(dá)到降解作用。

從反應(yīng)器與膜組建的結(jié)合形式不同，MBR污水處理技術(shù)的生物反應(yīng)器也可以分為分置式和一體式兩種組成形式。分置式形式，顧名思義，即是生物膜組件與反應(yīng)器的設(shè)置方式是分開的，整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)是通過加壓泵進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

生物處理

為分析好氧發(fā)酵產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化機(jī)理，以廠B4為例，其污泥處理工藝規(guī)模600 t/d，采用蘑菇渣作輔料，混合比例為回料∶原泥∶輔料=2∶1∶0?2，一次倉(cāng)發(fā)酵14 d，二次倉(cāng)發(fā)酵20 d，共計(jì)34 d(冬季)，部分發(fā)酵產(chǎn)物再陳化1個(gè)月。表3為各采樣點(diǎn)物料中蛋白質(zhì)、多糖和腐殖酸含量的變化。分析可知，發(fā)酵過程蛋白質(zhì)減量顯著，多糖減量明顯但不*，陳化產(chǎn)物中仍含有64.5 mg/gVS的多糖，這主要是由于輔料(蘑菇渣)的加入，引入的多糖(以纖維素為主)所致。從腐殖酸總量上來看，經(jīng)過發(fā)酵和陳化后，腐殖酸增量28.0%。從腐殖酸組分上來看，原泥中的腐殖酸以富里酸為主(125.5 mg/gVS)，經(jīng)過與輔料和回料的調(diào)理后，混料的腐殖酸總量增加，這主要是輔料和回料中腐殖酸的貢獻(xiàn)。經(jīng)過一次發(fā)酵，蛋白質(zhì)含量顯著下降，富里酸含量顯著增加，說明這一階段是蛋白質(zhì)的降解過程，也是富里酸的合成過程;經(jīng)過二次發(fā)酵，蛋白質(zhì)有略微地下降，富里酸幾乎無增長(zhǎng)，胡敏酸開始累積，說明二次發(fā)酵階段是富里酸向胡敏酸的轉(zhuǎn)化過程，即腐殖化過程;在后續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的陳化過程，胡敏酸大量累積，也證明好氧發(fā)酵需要足夠長(zhǎng)的時(shí)間來保證發(fā)酵效果。胡敏酸作為非水溶性的大分子腐殖酸，比富里酸的化學(xué)穩(wěn)定性更好，在土壤中不易擴(kuò)散和遷移，對(duì)土壤的保水保肥具有重要意義

同樣，采用熒光光譜法分析廠B4在好氧發(fā)酵過程物質(zhì)的降解與合成機(jī)理，測(cè)定得到的光譜圖

與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的圖譜比對(duì)可得各熒光峰所代表的物質(zhì)，并結(jié)合化學(xué)分析可知：

(1)污泥經(jīng)過一次發(fā)酵后，類蛋白熒光峰(峰A)消失，腐殖化中間產(chǎn)物的熒光峰發(fā)生偏移(B1→B2)，說明在一次發(fā)酵過程，類蛋白物質(zhì)被降解，并轉(zhuǎn)化為腐殖化中間產(chǎn)物(富里酸)。

(2)二次發(fā)酵后，富里酸(峰B2)含量減少，胡敏酸(峰C)含量增加，說明二次發(fā)酵是有機(jī)物腐殖化的過程，但產(chǎn)物中仍有大量中間產(chǎn)物(峰B2)，說明

在有限的發(fā)酵時(shí)間內(nèi)，腐殖化程度尚不*。

(3)在陳化過程，胡敏酸含量顯著增加，可見陳化過程促進(jìn)了富里酸向胡敏酸的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)了有機(jī)物的腐殖化。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的陳化后，僅剩下類胡敏酸熒光峰(見圖4e)，說明好氧發(fā)酵產(chǎn)物經(jīng)過一段時(shí)間的陳化，對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)腐殖化過程是非常有必要的。

從各個(gè)廠的CI指數(shù)來看(見表2)，除廠B2和B3外，其余各廠的CI指數(shù)均在5.0以上。由于多糖不具有熒光特性，而CI指數(shù)耦合了蛋白質(zhì)和腐殖酸的相對(duì)含量，因此該指數(shù)的使用可避免外加碳源而導(dǎo)致降解率不準(zhǔn)確的問題，從而準(zhǔn)確、有效地判斷發(fā)酵產(chǎn)物的穩(wěn)定化水平。

為分析好氧發(fā)酵過程CI指數(shù)的變化規(guī)律，以廠B4為例，測(cè)定各采樣點(diǎn)的CI指數(shù)如圖4f。分析可知，經(jīng)過兩次發(fā)酵后，CI指數(shù)顯著增加(CI=10.6)，陳化后，CI指數(shù)激增至69.3。由此可見，無論是厭氧消化，還是好氧發(fā)酵，這一指數(shù)綜合反映了物質(zhì)的降解與合成，可用于污泥處理產(chǎn)物穩(wěn)定化程度的判定。