1、、乙刖日11M早年親麻和定義介.：.；：、：；.：；.；：；、：；.：；31 .2MBR的含義及其原3理41.3 MBR工藝分類T62MBR.技75在國(guó)污水處理中的研究及應(yīng)1.4 MBr工藝優(yōu)越101.7 MBR的發(fā)展前腌.；.；.；.；.；.；.；.；.；.；.；.；.11.1：7.21MBR.&果附需加域和方1.8 MR工藝的不MBFR：用膜和膜組1件£.：.：.二.二.二.二.二.二.二二二二二.：.二二二二二.二.二二.2.3.腹的定9義1.6.MBR的.發(fā)13影.膜的統(tǒng)構(gòu)和材科.：2.2.：2MBR膜材：，9料包.工曰k.y.：.憶.；.也涓.2:3.樵稱1-MBR

2、盤(pán)木杳里外污水處理中的研究及應(yīng)件.22.T，.膜結(jié)構(gòu)和分.71.32.0.2.4MB瞰組件尸.17JJ豕3MBR勺設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理.25進(jìn)水要求253.2總體要3:32預(yù)處理和前2526263.31.333.工藝設(shè)263.3.1一般規(guī)273.4主要工藝設(shè)備和材料.定.:m:3.3.4布泥處理縈2634.2碗蔣filial3.5曲崗過(guò)程探二蹴制.二.y.3.3:5.后為2293§：2.揀程控3.6 玉要輔助近程332933323.6.2渺B3.7 麻與驗(yàn):：收34：二33343.7.2<.3.8 3行:管理35二.二.34363.8.2 水鷹榔理定3.8.3 .講備管364膜污染4

3、.4.膜污染的定義及危39害394.1.2財(cái)新雉義及分n4.2膜污染的來(lái)：二二.393939源源4.4.2.»黑污.42患=二二二二二二二二二二二二.5浸沒(méi)式隼板膜組44件42.5.2-浸演平板膜組件的特點(diǎn)465.2 浸沒(méi)式平板膜組件使用注意事項(xiàng).5.2.2.運(yùn)行和維護(hù)5.2.1 開(kāi)箱和安484848注一一5.3 密式海48行.選.505.3.1.1. 腿則流程用多.505.5,3膜生物反應(yīng)器的配置.535:4:3.二膜組解的檢,5757.3.膜元件的化學(xué)清5.6 泌熟點(diǎn)I®!播f亍管翩節(jié)藥,品的使用操605.7 伽，管,.,58,60理665.7.6.膜無(wú)件的,藥液清洗方

4、57.1維護(hù)管理項(xiàng)目及實(shí)施頻5.7.7膜組件的取出725.8 故障的處理方法6.1 節(jié)能降耗72746MB睨的t國(guó)也設(shè)計(jì)方面降低能3進(jìn)耗.;/./.;/.;/.;/.1.1.2 從設(shè)備選型上降低能耗.76從運(yùn)行管理上降低能6.2 版除磷.二二二:.77786.2.4MBBWP兌笑.m.mm.80a.oa.&土786.3 MBR3生W學(xué)特.微生物產(chǎn).827部分MBR.程.實(shí)例:.:.8689結(jié)論87前言我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家，我國(guó)人均水資源量?jī)H為世界人均擁有量的1/4。其中華北地區(qū)人均水資源量小于400m3,已屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)。我國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的十二個(gè)國(guó)家之一。我國(guó)目前工業(yè)污水的再

5、生回用率僅為6%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，市政污水的回用率更低。我國(guó)萬(wàn)元GDP用水量是世界平均水平的5倍，是美國(guó)的8倍，德國(guó)的11倍。水資源的管理已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。中國(guó)目前水資源浪費(fèi)及污染現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)廢水在2000年的排放量為194億立方米，生活污水2000年的排放量為221億立方米，按照這種速度，中國(guó)的水資源將在73年后被用盡，而如果水資源利用不加強(qiáng)管理、污水又得不到很好的處理與管理，進(jìn)而污染到地下水，那么這個(gè)時(shí)間將會(huì)更短。目前，我國(guó)的水環(huán)境污染已經(jīng)到了“有河皆枯，有水皆污”的地步，其治理任務(wù)刻不容緩。表1是對(duì)國(guó)近年污水排放量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。表1全國(guó)廢水

6、排放量統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目年度廢水排放量（億噸）合計(jì)工業(yè)生活2001433.0202.7230.32002439.5207.2232.32003460.0212.4247.62004482.4221.1261.32005524.5243.1281.42006536.8240.2296.62007556.8246.6310.22008571.7241.7330.02009589"234.5355.22010617.3237.5379.8增長(zhǎng)率（%4.71.36.9據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年全國(guó)廢水排放量為652.1億噸，其中化學(xué)需氧量排放量為2499.9萬(wàn)噸，氨氮排放量為260.4萬(wàn)噸；我國(guó)的江河湖泊和水

7、庫(kù)中，已經(jīng)受污染的約占82.3%;全國(guó)設(shè)立有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的1200條河流中，已有850條受到污染;七大水系中，一半以上受到不同程度的污染，達(dá)不到安全飲用水源的標(biāo)準(zhǔn)，已基本喪失直接使用得功能；沿海水體發(fā)生赤潮和富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象增多。因此，水環(huán)境的保護(hù)和治理已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)社會(huì)發(fā)展的重要任務(wù)。因此，為了滿足我國(guó)水環(huán)境保護(hù)的迫切需求，急需研發(fā)適合不同行業(yè)廢水特點(diǎn)的高效、低成本、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便的廢水處理技術(shù)。膜生物反應(yīng)器（MBR是膜技術(shù)和污水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的廢水處理新工藝。它適用圍廣、綜合運(yùn)行成本低，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，占地面積小。在應(yīng)用方面它既可用有工業(yè)污水方面也可用在生活污水方面的污水處理。工業(yè)污水

8、方面，主要應(yīng)用在包括制藥廢水、化工廢水、食品污水等高濃度、難降解有機(jī)廢水的處理；在生活污水方面，主要涉及城市污水、樓宇污水、公廁污水、污水廠升級(jí)改造以及其他有回用要求的污水處理場(chǎng)合。采用膜生物反應(yīng)器（MBR污水處理新工藝處理污水的最大優(yōu)勢(shì)是經(jīng)處理后的排出水可以作為中水回用，與此同時(shí)，任何污水處理后的深度處理，也均需要通過(guò)膜生物反應(yīng)器這一重要一環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)污水資源化及污水處理的零排放。因此膜生物反應(yīng)器技術(shù)的研究與推廣應(yīng)用，直接抓住了我國(guó)污染型缺水的主要矛盾，將對(duì)我國(guó)的污水處理和再生技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、水資源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)，具有重大的意義。1MBB：藝簡(jiǎn)介1.1術(shù)語(yǔ)和定義膜生物法：指把生物反

9、應(yīng)與膜分離相結(jié)合，以膜為分離介質(zhì)替代常規(guī)重力沉淀固液分離獲得出水，并能改變反應(yīng)進(jìn)程和提高反應(yīng)效率的污水處理方法，簡(jiǎn)稱MB袪。膜組器：指由膜組件、供氣裝置、集水裝置、框架等組裝成的基本水處理單元，在膜生物法污水處理工程進(jìn)行固液分離的膜裝置。高分子有機(jī)膜材料：聚烯姓類、聚乙烯類、聚丙烯月青、聚碉類、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。無(wú)機(jī)膜：是固態(tài)膜的一種，是由無(wú)機(jī)材料，如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無(wú)機(jī)高分子材料等制成的半透膜。浸沒(méi)式膜生物處理系統(tǒng)：指膜組器浸沒(méi)在生物反應(yīng)池中，污染物在生物反應(yīng)池進(jìn)行生化反應(yīng)，利用膜進(jìn)行固液分離的設(shè)備或系統(tǒng)。可采用負(fù)壓產(chǎn)水，也可利用靜水壓力自流產(chǎn)水。簡(jiǎn)稱S-M

10、BR外置式膜生物處理系統(tǒng)：指膜組器和生物反應(yīng)池分開(kāi)布置，生物反應(yīng)池的活性污泥混合液泵入膜組器進(jìn)行固液分離的設(shè)備或系統(tǒng)。產(chǎn)水排放或深度處理，濃縮的泥水混合物回流到循環(huán)濃縮池或生物反應(yīng)池，形成循環(huán)。簡(jiǎn)稱R-MB&超細(xì)格柵：指柵孔直徑或柵間隙小于2mr«格柵。膜生物反應(yīng)池：用于安裝膜組器，同時(shí)進(jìn)行污水生物處理與膜分離的構(gòu)筑物。離線清洗：指將膜組器從膜池中取出，浸入化學(xué)溶液中進(jìn)行清洗，除去膜污染物的過(guò)程。在線清洗：指不將膜組器從膜池中取出，而通過(guò)向膜組件中加入化學(xué)藥劑進(jìn)行清洗，除去膜污染物的過(guò)程。開(kāi)停時(shí)間比：指膜組器一個(gè)運(yùn)行周期中開(kāi)啟時(shí)間與停止時(shí)間的比值。膜完整性檢測(cè)：指用于判斷膜泄

11、漏的檢測(cè)方法。膜污染：指料液中的某些組分在膜表面或膜孔中沉積導(dǎo)致膜性能下降的過(guò)程。膜泄漏：指由于膜組器接頭泄漏或膜孔破裂、斷裂，導(dǎo)致出水水質(zhì)受影響的現(xiàn)象。膜抗氧化性：指膜材料抗氧化劑氧化的能力。膜通量：指單位時(shí)間單位膜面積通過(guò)的水量。單位為m3/m2-h或L/m2-hMBR的含義及其原理MBR為膜生物反應(yīng)器（MembraneBio-Reactor）的簡(jiǎn)稱，是一種將膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型水處理技術(shù)，它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應(yīng)器工藝通過(guò)膜的分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能，使活性污泥濃度大大提高，其水力停留時(shí)間（HRT和污泥

12、停留時(shí)間（SRT可以分別控制。圖1-1普通活性污泥法工藝流程在傳統(tǒng)的污水生物處理技術(shù)中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運(yùn)行狀況，改善污泥沉降性必須嚴(yán)格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在1.53.5g/L左右，從而限制了生化反應(yīng)速率。水力停留時(shí)間（HRT）與污泥齡（SRT相互依賴，提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費(fèi)用占污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的25%40%。傳統(tǒng)活性污泥處理系

13、統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化。mW池慶MA反感曰國(guó)用品押慫水箱圖1-2MBR工藝流程MBR工藝通過(guò)將分離工程中的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)廢水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合，不僅省去了二沉池的建設(shè)，而且大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌（特別是優(yōu)勢(shì)菌群）的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速率。同時(shí)，通過(guò)降低F/M比減少剩余污泥產(chǎn)生量（甚至為零），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問(wèn)題。1.2 MBR工藝分類MB根據(jù)不同的分類依據(jù)，有多種類型，見(jiàn)表1-1表1-1MBR的分類分類依據(jù)種類膜組件與生物反應(yīng)器的組合形式分置式、一體式、（一體）復(fù)苜式膜組件的形

14、式管式、板框式、中空纖維式等膜材料有機(jī)膜、無(wú)機(jī)膜壓力驅(qū)動(dòng)形式外壓式、抽吸式生物反應(yīng)器好氧、厭氧曝氣生物反應(yīng)器、萃取膜生物反應(yīng)器、膜分離生物反應(yīng)器圖1-3分置式MBR分置式MBR:膜組件和生物反應(yīng)器分開(kāi)設(shè)置。生物反應(yīng)器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過(guò)濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過(guò)膜，成為系統(tǒng)處理水。優(yōu)點(diǎn)：(1)膜組件與生物反應(yīng)器之間的相互影響小。(2)單位面積膜的水通量大。(3)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作管理容易。(4)易于膜的清洗、更換和增設(shè)。缺點(diǎn)：(1)為減少污染物在膜表面的沉積，需要較高的膜面流速，因而配置的循環(huán)泵需要較高的流量，單位產(chǎn)水能耗很高，一般為68Kw-h/m3。(2)循環(huán)泵

15、的高剪切力會(huì)引起生物絮體的破壞，導(dǎo)致生物活性的降低。進(jìn)水出水1>圖1-4一體式MBR一體式MBR:膜組件置于生物反應(yīng)器部，進(jìn)水進(jìn)入膜生物反應(yīng)器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在負(fù)壓作用下由膜過(guò)濾出水優(yōu)點(diǎn)：(1)體積小，整體性強(qiáng)。膜組件直接置于生物反應(yīng)器中，大大減少了占地面積。(2)運(yùn)行動(dòng)力費(fèi)用低。膜表面的錯(cuò)流是靠空氣攪動(dòng)產(chǎn)生的，混合液隨氣流向上流動(dòng)，在膜表面產(chǎn)生剪切應(yīng)力，在這種剪切應(yīng)力的作用下，沉積在膜表面的顆粒容易脫離膜表面，因此不需要功率較大的循環(huán)泵。缺點(diǎn)：(1)需要定期將膜組件取出生物反應(yīng)器進(jìn)行化學(xué)清洗，因而管理方面上不及分置式。(2)出水不連續(xù)。(3)單位膜面積膜

16、的產(chǎn)水量較低，一般僅為5-10L/m2-h0斷,IIftKES出水呆I*u1.1 5(一體)復(fù)合式MBR(一體)復(fù)合式MBR:形式上也屬于一體式膜生物反應(yīng)器，所不同的是在生物反應(yīng)器加裝填料，從而形成復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，改變了反應(yīng)器的某些性狀。1.4 MBR工藝優(yōu)越性1出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定在MBR中，降解時(shí)間較長(zhǎng)的可溶性大分子化合物可以被膜截留下來(lái)并與污泥一起返回到生物反應(yīng)器中，使這些化合物在生物反應(yīng)器中的停留時(shí)間變長(zhǎng)，從而有利于微生物對(duì)這些化合物的降解；同時(shí)較長(zhǎng)的SRT可以使世代時(shí)間較長(zhǎng)的硝化細(xì)菌能夠在生物反應(yīng)器中積累，提高了硝化效果。因此MBR出水有機(jī)物含量較低，且總氮和總磷的含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)

17、活性污泥法。同時(shí)，由于膜單元采用微濾膜或超濾膜，因而不僅對(duì)水中懸浮物截留率高，而且可以去除細(xì)菌。2工藝參數(shù)易于控制在MBR中，用膜組件代替二沉池，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)較短的HRT和很長(zhǎng)的SRT同時(shí)，MBR中由于膜對(duì)污泥的截留，可以在很大程度上消除污泥膨脹現(xiàn)象。3耐沖擊負(fù)荷MBR中生物反應(yīng)器中的微生物濃度比普通生物反應(yīng)器高得多，裝置處理容積負(fù)荷大，同時(shí)當(dāng)進(jìn)水中有機(jī)物濃度變化較大時(shí)，有機(jī)負(fù)荷率（單位質(zhì)量的微生物在單位時(shí)間承受的有機(jī)物質(zhì)量）變化不大，系統(tǒng)去除有機(jī)物的效果變化不大。4剩余污泥產(chǎn)量少該工藝可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低（理論上可以實(shí)現(xiàn)零污泥排放），降低了污泥處理費(fèi)用。5占地面

18、積小，不受設(shè)置場(chǎng)合限制生物反應(yīng)器能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積大大節(jié)省；該工藝流程簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省，不受設(shè)置場(chǎng)所限制，適合于任何場(chǎng)合，可做成地面式、半地下式和地下式。6可去除氨氮及難降解有機(jī)物由于微生物被完全截流在生物反應(yīng)器，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留生長(zhǎng)，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時(shí)，可增長(zhǎng)一些難降解的有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間，有利于難降解有機(jī)物降解效率的提高。7操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制該工藝實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間（HRT）與污泥停留時(shí)間（SRT）的完全分離，運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實(shí)現(xiàn)裝備化的新技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制，從而

19、使操作管理更為方便。8易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級(jí)污水處理廠出水深度處理（從而實(shí)現(xiàn)城市污水的大量回用）等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。1.5 MBR工藝的不足1、投資大：膜組件的造價(jià)高，導(dǎo)致工程的投資比常規(guī)處理方法增加約30%50%。2、能耗高：首先MBR泥水分離過(guò)程必須保持一定的膜驅(qū)動(dòng)壓力，其次是MBR池中MLSS濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強(qiáng)度，還有為了加大膜通量、減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成MBR的能耗要比傳統(tǒng)的生物處理工藝高。3、膜容易污染需要定期清洗：給操作管理帶來(lái)不便，同時(shí)需要消耗部分化學(xué)藥劑。4、受到膜材

20、料的限制：由于材料技術(shù)的原因，目前膜的壽命還比較短，膜組件一般使用壽命在5年左右，到期需更換，導(dǎo)致運(yùn)行成本進(jìn)一步增加。1.6 MBR的發(fā)展MBR技術(shù)在國(guó)外污水處理中的研究及應(yīng)用膜分離技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用開(kāi)始于20世紀(jì)60年代末，1969年美國(guó)的Smith等人首次將活性污泥法與超濾膜組件相結(jié)合用于處理城市污水的工藝研究，該工藝大膽地提出了用膜分離技術(shù)取代常規(guī)活性污泥法中的二沉池，利用膜具有高效截留的物理特性，使生物反應(yīng)器維持較高的污泥濃度，在F/M低比值下工作，這樣就可以使有機(jī)物盡可能地得到氧化降解，提高了反應(yīng)器的去除效率，這就是MBR勺最初雛形。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，有關(guān)MBR的研究進(jìn)一步深

21、入開(kāi)展。1973,Hardt等人使用完全混合生物反應(yīng)器與超濾膜組合工藝處理生活污水，獲得了98%的CO去除率和100%去除細(xì)菌的結(jié)果。1971年，Bemberis等人在污水處理廠進(jìn)行了MBR試驗(yàn)，取得了良好的試驗(yàn)結(jié)果。1978年，Bhattacharyya等人將超濾膜用于處理城市污水，獲得了非飲用回用水。1978年，Grethlein利用厭氧消化池與膜分離進(jìn)行了處理生活污水的研究，BOD和TN的去除率分別為90%和75%在這一時(shí)期，盡管各國(guó)學(xué)者對(duì)MBR工藝做了大量的研究工作、并獲得了一定的研究成果，但是由于當(dāng)時(shí)膜組件的種類很少，制膜工藝也不是十分成熟，膜的壽命通常很短，這就限制了MBR工藝長(zhǎng)期

22、穩(wěn)定的運(yùn)行，從而也就限制了MB敝術(shù)在實(shí)際工程中的推廣應(yīng)用。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后，隨著材料科學(xué)的發(fā)展與制膜水平的提高，推動(dòng)了膜生物反應(yīng)器技術(shù)的向前發(fā)展，MBR工藝也隨之得到迅速發(fā)展。日本研究者根據(jù)本國(guó)國(guó)土狹小、地價(jià)高的特點(diǎn)對(duì)MBR技術(shù)進(jìn)行了大力開(kāi)發(fā)和研究，并在MB敝術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)上走在了前列，使MBR技術(shù)開(kāi)始走向?qū)嶋H應(yīng)用。20世紀(jì)90年代以后，MBR技術(shù)得到了最為迅猛的發(fā)展，人們對(duì)MBR在生活污水處理、工業(yè)廢水處理、飲用水處理等方面的應(yīng)用都進(jìn)行了研究，MBR已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段，并得到了快速的推廣。20世紀(jì)的最后幾年，人們圍繞著膜生物反應(yīng)器的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了較多的研究，并取得了一些成果。有關(guān)膜

23、生物反應(yīng)器的研究從實(shí)驗(yàn)室小試、中試規(guī)模走向了生產(chǎn)性試驗(yàn)，應(yīng)用MBR的中、小型污水處理廠也逐漸見(jiàn)諸報(bào)道。1998年初,歐洲第一座應(yīng)用一體式膜生物反應(yīng)器的生活污水處理廠在英國(guó)的Porlock建成運(yùn)行，成為英國(guó)膜生物反應(yīng)器技術(shù)的里程碑。本世紀(jì)初，人們對(duì)膜生物反應(yīng)器的研究方興未艾，使得該項(xiàng)技術(shù)正在逐漸趨于成熟。1.6.1 MBR技術(shù)在國(guó)污水處理中的研究及應(yīng)用我國(guó)對(duì)膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)的研究較晚，但發(fā)展迅速，近年來(lái)，MBR工藝已有實(shí)際應(yīng)用實(shí)例，并保持著良好的發(fā)展勢(shì)頭。1991年，水處理技術(shù)雜志首次報(bào)道了膜生物反應(yīng)器在日本的應(yīng)用情況。隨后，一些大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)紛紛開(kāi)展了關(guān)于膜生物反應(yīng)器的研究。如清華大學(xué)

24、、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、華東理工大學(xué)等對(duì)膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行特性、膜通量的影響因素、膜污染的防治與清洗等方面做了大量細(xì)致的研究工作，MBR技術(shù)研究受到國(guó)家“八五”、“九五”、“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目基金支持，取得了很大進(jìn)步。2002年，膜生物反應(yīng)器的研發(fā)又被列為"863”重大科技項(xiàng)目，推進(jìn)膜生物反應(yīng)器在污水處理及回用中的應(yīng)用。目前我國(guó)已有膜科學(xué)技術(shù)研究機(jī)構(gòu)上百家，膜生產(chǎn)企業(yè)數(shù)百家，參與MBR的研究機(jī)構(gòu)有數(shù)十家。據(jù)2003年統(tǒng)計(jì)，關(guān)于MBR研究的論文有500余篇，MB的研究方面取得了很快的進(jìn)展。我國(guó)近年來(lái)的MBR研究有了深入發(fā)展，在已有研究的基礎(chǔ)上，MBR被用

25、于抗生素廢水、中藥廢水、聚酯廢水等難降解廢水領(lǐng)域。處理規(guī)模已由實(shí)驗(yàn)室走向中試和實(shí)際應(yīng)用，涌現(xiàn)出很多提供MBR產(chǎn)品的公司，如天津清華德人、碧水源、永新、諾衛(wèi)、特里高、光華、天地人等公司、凱宏、浙大凱華、天津膜大，SINAP?公司。由碧水源科技發(fā)展等企業(yè)于2011年提出的膜生物法污水處理工程技術(shù)規(guī)(HJ2010-2011),經(jīng)中國(guó)環(huán)境保護(hù)部批準(zhǔn)，在2012年1月1日起施行。該規(guī)適用于膜生物反應(yīng)器處理污水和污水回用的設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝、應(yīng)用及運(yùn)行管理。1.7 MBR的發(fā)展前瞻MBR應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域和方向現(xiàn)有城市污水處理廠的更新升級(jí)，特別是出水水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)或處理流量劇增而占地面積無(wú)法擴(kuò)大的水廠無(wú)排水管網(wǎng)系統(tǒng)

26、的小區(qū)，如居民點(diǎn)、旅游度假區(qū)、風(fēng)景區(qū)等。有污水回用需求的地區(qū)或場(chǎng)所，如賓館、洗車業(yè)、客機(jī)、流動(dòng)廁所等充分發(fā)揮MBR占地面積小、設(shè)備緊湊、自動(dòng)控制、靈活方便的特點(diǎn)。高濃度、有毒、難降解工業(yè)廢水處理。如造紙、制糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行業(yè)，是一種普遍的點(diǎn)源污染。MBR可以對(duì)這些常規(guī)處理工藝無(wú)法達(dá)標(biāo)的廢水進(jìn)行有效的處理，并實(shí)現(xiàn)回用。垃圾填埋廠滲濾液的處理及回用。小規(guī)模污水廠（站）的應(yīng)用。膜技術(shù)的特點(diǎn)十分適合處理小規(guī)模污水。1.7.1 MBR未來(lái)的研究重點(diǎn)膜污染的機(jī)理及防治。MBR：藝流程形式及運(yùn)行條件的優(yōu)化。MBR污泥產(chǎn)率與運(yùn)行條件的關(guān)系，以合理減少污泥產(chǎn)量，降低污泥處理費(fèi)用。MBR生物反應(yīng)器微

27、生物的代謝特性及其對(duì)出水水質(zhì)、污泥活性等的影響，從而確定適宜的微生物生長(zhǎng)及代謝條件。MBR工藝經(jīng)濟(jì)性研究。在目前國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、膜產(chǎn)品供應(yīng)狀況和規(guī)設(shè)計(jì)要求的條件下，MBFffi于污水處理的最大經(jīng)濟(jì)流量的確定。2MBRC藝用膜和膜組件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(guò)。膜的這種性質(zhì)奠定了膜分離的基礎(chǔ)。當(dāng)選擇或者設(shè)計(jì)膜分離系統(tǒng)來(lái)完成污水中的組分分離任務(wù)時(shí)，我們最關(guān)心的也正是膜的這種性質(zhì)，而目前這類任務(wù)也正膜工作原理膜纖維衣而有億萬(wàn)的微貓，卜孑L 微小孔成為雜質(zhì)的屏障，只上許潔凈水份子通過(guò)利用忠品抽吸水從小孔被被引出來(lái)越來(lái)越多。膜在很多流程中被用來(lái)去除水中的固體或

28、溶解性污染物，而允許“純凈”的水通過(guò)它。在一些流程中膜被用來(lái)從污水中萃取污染物質(zhì)，如萃取膜生物反應(yīng)器（EMBR。膜在一些流程中還可以被用來(lái)傳輸氣體，如無(wú)泡供氧膜生物反應(yīng)器(MABR。2.1 膜的結(jié)構(gòu)和材料膜結(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。后兩個(gè)特性的要求足互為矛盾的，因?yàn)榫哂懈哌x擇度的膜通常只能具有較小的孔徑，這種膜本身水力阻力就大（或者說(shuō)膜通量低）。膜孔的密度增大，膜通量也增大，表明材料的孔隙率越高越好。膜的整體阻力與其厚度成正比。還有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

29、，孔徑尺寸分布要窄，表面孔隙率要高。可用作膜的材料種類繁多。它們?cè)诨瘜W(xué)成分和物理結(jié)構(gòu)上均變化較大，但是最重要的特性是它們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)物質(zhì)分離的。從這個(gè)基礎(chǔ)出發(fā)可以把膜分為致密膜和有孔膜兩類（見(jiàn)表2-1）o致密膜的分離在某種程度是通過(guò)透過(guò)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（見(jiàn)圖2-1）。因此反滲透、電粒的實(shí)際大小。微濾只能去除懸浮物質(zhì)，通常最小顆粒的尺寸在0.05pm左右。MBR中的多孔膜截留的懸浮固體物質(zhì)（主要是微生物），被保留于反應(yīng)器中并產(chǎn)生澄清的出水。可耐解的稔DnahHliA000010.001病毒量小的曲卡也Mi表2-1水處理中的致密膜和有孔膜致密膜有孔膜膜分離過(guò)程

30、反滲透（RO,又稱為高濾）超濾（UF）利用溶解度的/、同，水（溶劑）溶解物質(zhì)（質(zhì)）在水中的擴(kuò)散速率的不同（如在EM-BF）而進(jìn)行分離溶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）米用離子交換膜，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mbH來(lái)進(jìn)行固體分離以及EMB伸進(jìn)行曝氣納濾（NF）曾經(jīng)被稱為：“疏散型反滲透”，利用電荷斥力、溶解度-擴(kuò)散特性等幾方面性進(jìn)行分離膜材料聚合物聚合物和無(wú)機(jī)材料IK窿圖2-1過(guò)濾組分與濾料空隙根據(jù)膜材料的組成對(duì)膜進(jìn)行分類則更加方便實(shí)用，通常將膜分為有機(jī)膜（聚合物）和無(wú)

31、機(jī)膜（陶瓷和金屬）兩類。無(wú)機(jī)股目前主要是指陶瓷膜，是由A12Q,ZrO2,TiO2和SiO2等無(wú)機(jī)材料制備的多孔膜，其孔徑為0.1-50nr陶瓷膜與同類的有機(jī)高分子膜相比具有許多優(yōu)點(diǎn)：對(duì)具有化學(xué)侵害性液體和高溫清潔液有更強(qiáng)的抵抗+能力，可以在pH=0-14、壓力P<10MPa、溫度<350C.的環(huán)境中使用，具通量高、,能耗相對(duì)較低，在局濃度工業(yè)廢水處理中具有很大競(jìng)爭(zhēng)力，其主要缺點(diǎn)就是彈性小、價(jià)格昂貴，此外膜的加工制備有一定困難。表2-2和表2-3列出了膜材料的實(shí)例。膜制造廠商主要生產(chǎn)多孔膜的。膜的價(jià)格不僅與膜的原材料有關(guān)，而且與膜孔徑尺寸與孔徑分布的制造難易程度有關(guān)。根據(jù)膜材料的不

32、同和膜孔徑分布的精度的不同，膜的價(jià)格變化相當(dāng)大。這些材料構(gòu)成的膜的物理結(jié)構(gòu)根據(jù)材料的固有性質(zhì)和處理工藝的不同而不同。通常，壓力驅(qū)動(dòng)工藝的膜材料趨向于各向異性，它們只在某一個(gè)方向上具有對(duì)稱性，所以隨著膜深度的增加，其孔徑也隨之變化。也只有膜的最表層具有實(shí)際意義的滲透選擇性，其余部分只是起機(jī)械支撐作用。表2-2膜材料的類型膜生產(chǎn)過(guò)程結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域陶瓷膜細(xì)粉的壓、燒結(jié)孔徑0.110pmMF氣體分離、同位素的分離拉伸膜對(duì)部分結(jié)晶的膜片進(jìn)行拉伸孔徑0.110pm有宙物質(zhì)的過(guò)濾、狀附過(guò)濾、醫(yī)療技術(shù)浸蝕聚合物膜輻射然后用酸腐蝕孔徑0.510pm圓柱狀孔分析化學(xué)、醫(yī)療化學(xué)、消毒過(guò)濾液膜在惰性聚合物基質(zhì)中形成液膜

33、多孔基質(zhì)中充滿液體氣體分離、載體間接傳質(zhì)對(duì)稱微孔膜整體/、對(duì)相轉(zhuǎn)換反應(yīng)相轉(zhuǎn)換反應(yīng)后繼蒸孔徑0.055nm膜表面孔徑消毒過(guò)濾，滲析、膜蒸儲(chǔ)URNF、氣體分離全表2-3不同名稱的膜材料稱微孔膜發(fā)110nm蒸發(fā)過(guò)程復(fù)合不對(duì)稱微孔膜將薄膜加到微孔膜上螟表向孔徑1URNF,氣體分離全加m±程禺子父換膜多聚物材料的功能化帶啟止貝電荷的介質(zhì)ED許多多聚物微孔於集粕相H版!穌？號(hào)生物溶液被澆注成一片薄層材料名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)氧化鈦或氧化培耐熱性好、耐化學(xué)腐蝕、良好的機(jī)械性非常昂貴、僅有MF和UF膜醋酸纖維素膜價(jià)格低、抗氧性好，溶劑澆鑄法制造熱穩(wěn)定性差、化學(xué)穩(wěn)定性差、機(jī)械性能差聚碉可蒸氣消毒，耐酸堿性好、溶

34、劑澆鑄法制造抗碳?xì)浠衔镄阅懿罹郾┠突瘜W(xué)腐蝕憎水性除非進(jìn)行表面處理PTFE爆四氟乙烯）憎水性非常強(qiáng)，出色的抗有機(jī)物能力，出色的化學(xué)穩(wěn)定性，可以消毒價(jià)格高聚酰胺膜良好的化學(xué)穩(wěn)定性、良好的熱穩(wěn)定性對(duì)氯敏感聚偏氟乙烯（PVDF）良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，而價(jià)格較局介質(zhì)，多聚物在水中沉淀而產(chǎn)生膜的多孔面，這一過(guò)程常常被稱為凝膠化作用膜的選擇滲透性的一面則由于高聚物溶劑的蒸發(fā)而產(chǎn)生，生成的表層的滲透率很低，從而形成各向異性的膜結(jié)構(gòu)。2.2.2MBR!材料由于較高的投資成本限制了無(wú)機(jī)膜生物反應(yīng)器在我國(guó)的廣泛應(yīng)用，國(guó)MBR系統(tǒng)普遍采用有機(jī)膜。常用的膜材料為聚乙烯、聚丙烯等。分離式MBR通常采用超濾膜組件

35、，截留分子量一般在230萬(wàn)。截留分子量越大，初始膜通量越大，但長(zhǎng)期運(yùn)行膜通量未必越大。膜長(zhǎng)期運(yùn)行的通量衰減主要是由于膜污染引起，膜截留分子量愈大，通量衰減幅度愈大，化學(xué)清洗恢復(fù)率愈低。對(duì)于淹沒(méi)式MBR既可用超濾膜，也可使用微濾膜。由于膜表面的凝膠層也起到了過(guò)濾作用，在處理生活污水時(shí)，微濾膜與超濾膜的出水水質(zhì)沒(méi)有明顯差別，因此淹沒(méi)式MB期采用0.10.4仙向1徑的微濾膜（見(jiàn)圖2-2）。圖2-2MBR膜孔徑微濾常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚碉、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醴酰亞胺、聚丙烯、聚醴醴酮、聚酰胺等。超濾常用聚合物材料有：聚碉（PS）、聚醴碉（PES、聚酰胺、聚丙烯月

36、青（PAN、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醴醴酮、聚亞酰胺、聚醴酰胺等。其中使用量較大的有聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚乙烯（PE）和聚丙稀（PP）。其中聚偏二氟乙烯（PVDF由于其優(yōu)良的物理和化學(xué)性能（強(qiáng)度和耐腐蝕性，見(jiàn)圖2-3）在國(guó)和國(guó)外用量均最大。百代燒溶M強(qiáng)減閡賊圖2-3各種有機(jī)膜材料的化學(xué)性質(zhì)2.3膜組件2.3,1膜組件分類膜的幾何形狀是決定整個(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膜組件的方式。單片膜的最佳幾何形狀，或者說(shuō)是其構(gòu)型，應(yīng)具有以下特點(diǎn)：膜面積與膜組件的容積比高；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；單位膜面積價(jià)格低；方便清洗的設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)上允許模塊組裝

37、。這些特點(diǎn)中有些是互相矛盾的。例如提高湍流度就會(huì)引起能耗增加。還有只有在相對(duì)膜面積低的情況下直接對(duì)膜的機(jī)械清洗才有可能，因?yàn)閱卧莘e的膜能夠接近到才行。生產(chǎn)一種狹窄流道的組件從而得到高的膜面積與膜組件的容積比是可能的，但是這樣也會(huì)影響清洗方式和湍流度的提高。目前在膜工藝中主要有以下幾種各具優(yōu)缺點(diǎn)的膜組件形式（見(jiàn)表2-4）,構(gòu)型或采用平板形式，或者采用圓柱形式。它們包括：板框式膜組件；板框式是MBR工藝最早應(yīng)用的一種膜組件形式，外形類似于普通的板框式壓濾機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是：制造組裝簡(jiǎn)單，操作方便，易于維護(hù)、清洗、更換。缺點(diǎn)：密封較復(fù)雜，壓力損失大，裝填密度小。中空纖維式膜組件：中空纖維具有高壓下不變形的

38、強(qiáng)度，勿需支撐材料。把大量（多達(dá)幾十萬(wàn)根）中空纖維膜裝入圓筒型耐壓容器。纖維束的開(kāi)口端用環(huán)氧樹(shù)脂鑄成管板。外徑一般為40250pm,徑為2542m。在MBR中，常把組件直接放入反應(yīng)器中，不需耐壓容器，構(gòu)成浸沒(méi)式膜-生物反應(yīng)器。一般為外壓式膜組件。圖2-4中空纖維膜組件優(yōu)點(diǎn)：裝填密度高，一般可達(dá)1600030000m2/m3；造價(jià)相對(duì)較低；壽命較長(zhǎng)；可以采用物化性能穩(wěn)定，透水率低的尼龍中空纖維膜；膜耐壓性能好，不需要支撐材料缺點(diǎn)：對(duì)堵塞敏感，污染和濃差極化對(duì)膜的分離性能有很大影響，壓力降較大；再生清洗困難；原料的前處理成本高。管式膜組件；由膜和膜的支撐體構(gòu)成，有壓型和外壓型兩種運(yùn)行方式。實(shí)際中多

39、采用壓型，即進(jìn)水從管流入，滲透液從管外流出。膜直徑在624mm之間。管狀膜被放在一個(gè)多孔的不銹鋼、陶瓷或塑料管，每個(gè)膜器中膜管數(shù)目一般為4-18根。管狀膜目前主要有燒結(jié)聚乙烯微孔濾膜、陶瓷膜、多孔石墨管等，價(jià)格較高，但耐污染且易清洗。尤其對(duì)高溫介質(zhì)適用。圖2-5管式膜組件優(yōu)點(diǎn)：料液可以控制湍流流動(dòng)，不易堵塞，易清洗，壓力損失小。缺點(diǎn)：裝填密度小，一般低于300m2/m3。螺旋卷式膜組件：主要部件為多孔支撐材料，兩側(cè)是膜，三邊密封，開(kāi)放邊與一根多孔的中心產(chǎn)品水收集管密封連接，在膜袋外部的原水側(cè)墊一層網(wǎng)眼型間隔材料，把膜袋-隔網(wǎng)依次迭合，繞中心集水管緊密地卷起來(lái)，形成一個(gè)膜卷，裝進(jìn)圓柱形壓力容器，

40、就制成了一個(gè)螺旋卷式膜組件。圖2-6卷式膜組件優(yōu)點(diǎn)：膜的裝填密度高；膜支撐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；濃差極化小；容易調(diào)整膜面流。缺點(diǎn)：中心管處易泄漏；膜與支撐材料的粘結(jié)處膜易破裂而泄漏；膜的安裝和更換困難表2-4各種膜組件比較管式中空纖維式板式6八單位膜面積的成本更換膜費(fèi)用高低低低r>_.取局最局低高較局中等最局/較局較局單位體積膜面積23m/m差(20-30)很好（1.6萬(wàn)3萬(wàn)）(400600)好(800-1000)保留體積大低中等中等能耗高低中等中等抗污染性很好差好/一般好/一M2.3.2MBR1組件目前MBK般采用的是平板式和中空纖維式兩種膜組件，其各種特點(diǎn)如下:表2-5平板膜和中空纖維膜組件比較

41、正而膜組件中空纖維膜膜絲柔性，可反沖洗獨(dú)立的清洗填充密度160m2/m3典型膜通量：15L/m2h纏繞式纖維物質(zhì)，污泥堵塞，卡在纖維間，無(wú)法通過(guò)反沖去除。化學(xué)清洗。價(jià)格較低膜絲容易斷裂，壽命35年平板膜組件膜片為剛性，不可反沖洗獨(dú)立的清洗填充密度80m2/m3典型膜通量：20L/m2h溝槽式，低填充密度，堆積在板間，始于板固定處，沒(méi)有反沖洗化學(xué)及機(jī)械清洗。價(jià)格較高使用壽命較長(zhǎng)，58年圖2-7中空纖維簾狀膜組件圖2-8中空纖維膜膜絲圖2-8浸沒(méi)式平板膜組件截止2006年，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)在世界圍運(yùn)行的MBR達(dá)2259套，其中平板膜生物反應(yīng)器的比例占到了68%。然而，在中國(guó)平板膜生物反應(yīng)器的工程化應(yīng)用

42、程度還很低,明顯滯后于中空纖維膜生物反應(yīng)器。平板MBR與中空纖維MBR相比又具有以下明顯優(yōu)勢(shì)：(1)更好的抗污染性能相比中空纖維膜生物反應(yīng)器，平板膜生物反應(yīng)器可以在更高的活性污泥濃度下保持高通量(通量即膜的產(chǎn)水量)的穩(wěn)定運(yùn)行。在實(shí)際使用的過(guò)程中，盡管預(yù)處理設(shè)施中會(huì)有格柵，除毛機(jī)等設(shè)備，但曝氣池中還難免進(jìn)入一些諸如毛發(fā)之類的物體。而我們知道在曝氣的狀態(tài)下膜絲始終處于一個(gè)抖動(dòng)的狀態(tài)，于是這些毛發(fā)很容易使膜絲纏繞在一起，當(dāng)污泥濃度達(dá)到一定程度，就會(huì)出現(xiàn)泥坨，使越來(lái)越多的膜絲纏繞在一起，大大減少了中空纖維絲的有效膜面積，引起膜通量的急劇下降，而且此類問(wèn)題也很難修復(fù)，通常只能更換。平板膜生物反應(yīng)器的適用

43、活性污泥濃度(MLSS圍在10000-15000mg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中空纖維膜生反應(yīng)器，平板膜的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)膜片之間間隙可控，便于氣液混流對(duì)膜面進(jìn)行在線清洗，抗污染性能優(yōu)越。此外，平板膜生物反應(yīng)器可以通過(guò)調(diào)節(jié)組件底部的曝氣強(qiáng)度，通過(guò)氣水混合物在膜片表面的沖刷作用，很好的清除膜表面的附著物，即使是由于某種不可知因素在膜表面產(chǎn)生了淤積的情況，也可以將膜片取出，通過(guò)低壓水槍沖洗的方法去除，使得膜能長(zhǎng)期有效的運(yùn)行，而中空纖維則不可能通過(guò)這種方法清洗。(2)良好的機(jī)械穩(wěn)定性、無(wú)斷絲現(xiàn)象在實(shí)際使用過(guò)程中，中空纖維膜組件不可避免的會(huì)發(fā)生斷絲現(xiàn)象，其中包括兩種原因，一是由于紡絲過(guò)程中的缺陷導(dǎo)致的壁厚不均勻，當(dāng)

44、然這種情況比較少發(fā)生，且可以通過(guò)購(gòu)買優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品等手段進(jìn)一步避免；二是紡絲材料疲勞引起的根部斷裂。我們知道中空纖維絲在兩端連接組件的地方需要用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行密封，由于纖維絲本身的毛細(xì)現(xiàn)象，肯定會(huì)在根部吸上一小段。由于曝氣的原因，中空纖維在工作狀態(tài)下始終會(huì)處于幅度較大的振動(dòng)現(xiàn)象，長(zhǎng)此以往會(huì)在其根部引起材料的疲勞，而環(huán)氧樹(shù)脂本身是一種脆性材料，這種材料疲勞所導(dǎo)致的斷絲一旦發(fā)生，往往是規(guī)模性的，而這對(duì)于膜生物反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，傷害是致命的，不但會(huì)嚴(yán)重影響出水水質(zhì)，還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)組件的報(bào)廢。與此不同的是平板膜的部有無(wú)紡布作為支撐層，因此強(qiáng)度比中空纖維高出許多，根本不會(huì)出現(xiàn)類似的現(xiàn)象，能完全保證優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。(3)

45、清洗方法更加便捷，清洗周期更長(zhǎng)。平板膜生物反應(yīng)器可通過(guò)控制組件底部的曝氣系統(tǒng)的曝氣量，對(duì)膜片表面進(jìn)行有效的水力沖刷，防止在抽吸過(guò)程中污泥在膜表面過(guò)度淤積，在運(yùn)行過(guò)程中就對(duì)膜表面的污染起到控制作用。而平板膜組件的化學(xué)清洗(在線清洗)也更加簡(jiǎn)單，只需要把調(diào)配好的藥劑從抽吸口回灌入膜片中，浸泡一段時(shí)間即可，不像中空纖維膜組件，需頻繁地將膜組件取出進(jìn)行反沖洗。同時(shí)，相對(duì)于中空纖維-膜生物反應(yīng)器，平板膜生物反應(yīng)器的清洗周期更長(zhǎng)，清洗周期可達(dá)3個(gè)月以上，且如果工作壓力始終處于比較低的狀態(tài)，甚至可以不清洗。平板膜組件還可以通過(guò)物理清洗的方法使膜通量得到恢復(fù)，而這對(duì)于中空纖維膜幾乎是不可能的。(4)壽命長(zhǎng)，運(yùn)

46、行費(fèi)用低據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在市場(chǎng)上的中空纖維膜平均壽命為2年左右，意味著2年就會(huì)有很大的膜更換率。而市場(chǎng)上平板膜的平均壽命都在57年，不需頻繁的更換膜片，相對(duì)來(lái)說(shuō)運(yùn)行費(fèi)用大大降低，且保證了良好的運(yùn)行狀況。平板膜具有高強(qiáng)度的支撐體，膜損傷程度低，更換率低；同時(shí)平板膜可以實(shí)現(xiàn)單更換，更換成本也相對(duì)降低。(5)膜片更換過(guò)程簡(jiǎn)單由于平板膜組件獨(dú)特的設(shè)計(jì)，使得在膜片損壞更換過(guò)程中，膜片可單更換，無(wú)需更換支架。而中間纖維膜絲斷絲達(dá)到一定數(shù)量，整個(gè)組件就報(bào)廢，需更換整個(gè)膜組件，費(fèi)用就將大大增加。關(guān)于浸沒(méi)式平板膜組件的使用運(yùn)行介紹，請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)第4章。2.4MBR1組件廠家目前MBRg組件的代表廠家有：平板膜：代表性

47、制造商：日本久保田、日本東麗、SINAP中空纖維代表制造商：美國(guó)GE、日本三菱、日本旭化成、德國(guó)西門子、碧水源、天津膜天無(wú)機(jī)膜代表制造商：久吾、法國(guó)Orelis、美國(guó)poll3MBR勺設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理進(jìn)水要求膜生物反應(yīng)池進(jìn)水宜符合下列限值：化學(xué)需氧量（COD小于500mg/L;五日生化需氧量（BOD5小于300mg/L;懸浮物（TSS小于150mg/L;氨氮小于50mg/L;動(dòng)植物油（n-Hex）小于30mg/L且礦物油（n-Hex）小于3mg/L；pH69。對(duì)不符合以上水質(zhì)要求的污水，應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理。3.1 總體要求膜生物法污水處理工程應(yīng)遵循以下規(guī)定：a）廠址選擇和總體布置應(yīng)符合室外排水設(shè)計(jì)規(guī)（

48、GB50014-2011）的有關(guān)規(guī)定。總圖設(shè)計(jì)應(yīng)符合工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)（GB50187-2012的有關(guān)規(guī)定。b）防洪標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于城鎮(zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)，且有良好的排水條件。c）建筑物的防火設(shè)計(jì)應(yīng)符合建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)（GB50016-201Q的規(guī)定。d）污泥堆放場(chǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB18599-2001的規(guī)定。e）運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、惡臭、廢水、廢渣及其它污染物的治理與排放，應(yīng)執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，防止二次污染。f）噪聲和振動(dòng)控制設(shè)計(jì)應(yīng)符合工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)（GBJ87-85）和動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)（GB50040-96）的規(guī)定，機(jī)房噪聲應(yīng)符合

49、聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3096-2008）的規(guī)定，廠界噪聲應(yīng)符合工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)（GB12348-2008的規(guī)定。g）建設(shè)、運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)重視職業(yè)衛(wèi)生和勞動(dòng)安全，嚴(yán)格執(zhí)行工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GBZ1-2010、工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分:化學(xué)有害因素(GBZ2.1-2007)、工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第2部分：物理因素(GBZ2.2-2007)和生產(chǎn)過(guò)程安全衛(wèi)生要求總則(GB12801-2008的規(guī)定。污水處理工程建成運(yùn)行的同時(shí)，安全和衛(wèi)生設(shè)施應(yīng)同時(shí)建成運(yùn)行，并制定相應(yīng)的操作規(guī)程。膜生物法污水處理工程應(yīng)按照城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002的相關(guān)規(guī)定

50、安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝、驗(yàn)收和運(yùn)行應(yīng)符合水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)(HJ/T353-2007)、水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)(HJ/T354-2007)和水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行與考核技術(shù)規(guī)(HJ/T355-2007)的相關(guān)規(guī)定。3.2 工藝設(shè)計(jì)一般規(guī)定膜生物法污水處理工程出水水質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家和地方的排放標(biāo)準(zhǔn)及回用水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)按污水的性質(zhì)和污染物濃度，選擇膜生物法的工藝類型。對(duì)易于產(chǎn)生膜污堵的污水，宜采用外置式膜生物法處理系統(tǒng)。水質(zhì)和(或)水量變化大的污水處理工程，宜設(shè)置調(diào)節(jié)水質(zhì)和(或)水量的設(shè)施。應(yīng)按出水磷排放的要求，選擇設(shè)置化學(xué)除磷裝置。進(jìn)水泵房、格柵、沉砂池和初沉池的

51、設(shè)計(jì)應(yīng)符合室外排水設(shè)計(jì)規(guī)(GB50014-2011)的規(guī)定。膜生物法處理系統(tǒng)對(duì)COD、BOD5SS氨氮的去除效率應(yīng)分別在90%、95%、99%、90%以上。3.2.1 預(yù)處理和前處理膜生物處理系統(tǒng)宜設(shè)置超細(xì)格柵。污水中含有毛發(fā)、織物纖維較多時(shí)，宜設(shè)置毛發(fā)收集器。污水的BOD5/COD于0.3時(shí)，宜采用提高污水可生化性的措施。污水進(jìn)入膜生物反應(yīng)池之前，須去除尖銳顆粒等硬物。3.2.2 工藝設(shè)計(jì)浸沒(méi)式膜生物法污水處理系統(tǒng)A、工藝流程針對(duì)生活污水的MBRT藝流程，見(jiàn)圖3-1。污泥回流JR水泵粗需，黑&修制油MBR泊布沐魯魯出水沉渣污泥8人殘存污泥儲(chǔ)存池圖3-1生活污水的MBR工藝流程針對(duì)工業(yè)

52、廢水的MBRT藝流程，見(jiàn)圖3-2。*.水豪粗隔概|息細(xì)隔棚I木污泥I回流Ii缺輯池Hn氧池MBR»»消毒池革3金出污水殘存污能儲(chǔ)存池城圖3-2工業(yè)廢水的MBR工藝流程針對(duì)以氨氮去除為主的MBRT藝流程，見(jiàn)圖3-3。水*祖思!河泥回瀛6好飆油氯瓶msr沌消毒；11出力3K歿存污泥儲(chǔ)存池圖3-3去除氨氮為主的MBR工藝流程B、設(shè)計(jì)參數(shù)浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)池污泥負(fù)荷與污泥濃度等設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)由試驗(yàn)確定。在無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可按表3-1選取。表3-1浸沒(méi)式膜生物法污水處理的設(shè)計(jì)參數(shù)膜型式污泥負(fù)荷kgBOD5/(kgMLSSd)中空纖維膜0.050.15平板膜0.050.15膜型式污泥負(fù)荷kgB

53、OD5/(kgMLSSd)中空纖維膜0.050.15平板膜0.050.15混合液懸浮固體（mg/L）過(guò)膜壓差（kPa）600012000060600020000020浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)池的超高宜為0.5m1.0m；生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)水溫宜為12c38C,北方地區(qū)冬季采取保溫或增溫措施應(yīng)符合室外排水設(shè)計(jì)規(guī)（GB50014-2011）的規(guī)定。C、曝氣系統(tǒng)浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:a）膜生物反應(yīng)池所需空氣由鼓風(fēng)機(jī)提供，通過(guò)進(jìn)氣管將空氣輸入池曝氣管網(wǎng)；b）膜生物反應(yīng)池宜采用射流曝氣與穿孔曝氣相結(jié)合的曝氣方式，也可采用穿孔曝氣與微孔曝氣相結(jié)合的曝氣方式；c）曝氣管網(wǎng)應(yīng)均勻布置在膜組器的下

54、方，曝氣管應(yīng)密封連接，管路無(wú)雜物;d）膜表面清洗所需的空氣量，應(yīng)由試驗(yàn)確定。同時(shí)脫氮除磷的浸沒(méi)式缺氧-膜生物污水處理系統(tǒng)，工藝參數(shù)應(yīng)符合下列要求：a）厭氧池污泥濃度宜為20g/L25g/L;溶解氧濃度應(yīng)不大于0.2mg/L。b）膜生物反應(yīng)池污泥濃度宜為6g/L12g/L；膜箱溶解氧濃度宜為2.0mg/L,膜箱外溶解氧濃度宜為0.5mg/Lc）污泥回流比100%500%。外置式膜生物法污水處理系統(tǒng)外置式生物反應(yīng)池容積、水力停留時(shí)間HRT、污泥負(fù)荷與污泥濃度、曝氣系統(tǒng)等設(shè)計(jì)參數(shù)可參照浸沒(méi)式膜生物法工程設(shè)計(jì)，超高宜為0.3m0.5m。膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)官參照下列參數(shù)：a）過(guò)濾方式：錯(cuò)流式過(guò)濾。b）膜系統(tǒng)正常運(yùn)行回收率10%15%c）膜面流速為3m/s5m/s；d）膜通量為40L/m2h150L/m2-h;e）操作壓力為0