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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,膜生物反应器（,Membrane Bioreactor,）,1/52,主 要 内 容,MBR,原理,1,MBR,类型,2,MBR,经济技术分析,4,MBR,工艺设计,5,MBR,应用,6,MBR,运行影响原因,3,2/52,一、,MBR,原理,膜生物反应器,(,英文名称为,Membrane Bioreactor,，缩写为,MBR),。,MBR,将生物反应器和膜分离过程相结合一个新型工艺，其最大特点就是采取膜组件代替传统生物处理中二沉池。污水中污染物首先在生物反应器中进行生物降解，同时生物反应器内混合液在膜两侧压力差作用下，水和小于膜孔径小分子溶质透过膜，即为处理后出水。微生物及大分子溶质被膜截留，从而替换沉淀池完成其与处理出水分离过程。,3/52,一、,MBR,原理,4/52,一、,MBR,原理和特点,5/52,一、,MBR,原理,1,、出水水质好,在,MBR,中，降解时间较长可溶性大分子化合物能够被膜截留下来并与污泥一起返回到生物反应器中，使这些化合物在生物反应器中停留时间变长，从而有利于微生物对这些化合物降解；同时较长,SRT,能够使世代时间较长硝化细菌能够在生物反应器中积累，提升了硝化效果。所以,MBR,出水有机物含量较低，且总氮和总磷含量也远远低于传统活性污泥法。同时，因为膜单元采取微滤膜或超滤膜，因而不但对水中悬浮物截留率高，而且能够去除细菌。,MBR,特点：,6/52,一、,MBR,原理,2,、工艺参数易于控制,在,MBR,中，用膜组件代替二沉池，能够同时实现较短,HRT,和很长,SRT,。同时，,MBR,中因为膜对污泥截留，能够在很大程度上消除污泥膨胀现象。,3,、耐冲击负荷,MBR,中生物反应器中微生物浓度比普通生物反应器高得多，装置处理容积负荷大，同时当进水中有机物浓度改变较大时，有机负荷率,(,单位质量微生物在单位时间内承受有机物质量,),改变不大，系统去除有机物效果改变不大,MBR,特点：,7/52,一、,MBR,原理,4,、污泥产生量少,生物反应器中污泥浓度很高，所以污泥负荷,F/M,较低，污泥产量很低。,5,、易于自动控制,MBR,系统结构简单，运行灵活稳定，轻易操作和实现自动化。,但,MBR,也存在缺点：因为存在膜污染，需要定时反冲洗和化学清洗；膜需要定时更换；能耗较普通生化处理方法要高。,MBR,特点：,8/52,二、,MBR,工艺类型,优点：,(1),膜组件与生物反应器之间相互影响小,(2),单位面积膜水通量大,(3),运行稳定可靠，操作管理轻易,(4),易于膜清冼、更换和增设,缺点：,(1),为降低污染物在膜表面沉积，需要较高膜面流速，因而配置超滤循环泵需要较高流量，能耗很高，普通为,6,8Kwh/m,3,(2),循环泵内高剪切力会引发生物絮体破坏，造成生物活性降低,9/52,二、,MBR,工艺类型,优点：,(1),体积小，整体性强。膜组件直接置于生物反应器中，大大降低了占地面积,(2),运行动力费用低。膜表面错流是靠空气搅动产生，混合液随气流向上流动，在膜表面产生剪切应力，在这种剪切应力作用下，沉积在膜表面颗粒轻易脱离膜表面，所以不需要功率较大循环泵,缺点：,(1),需要定时将膜组件取出生物反应器进行化学清洗，因而管理方面上不及分置式；,(2),出水不连续；,(3),单位膜面积膜产水量较低，普通仅为,5-10L/m,2,h,。,10/52,二、,MBR,工艺类型,MBR,处理系统实景照片,11/52,二、,MBR,工艺类型,MBR,处理系统实景照片,12/52,二、,MBR,工艺类型,MBR,系统中所用膜,13/52,三、,MBR,运行影响原因,有机负荷：,在好氧,MBR,中，污泥浓度随容积负荷增加紧速升高，有机物去除速率加紧，污泥负荷基本保持不变，从而抑制出水水质恶化；而在厌氧,MBR,中，污泥浓度升高迟缓，污泥负荷与容积负荷几乎呈正相关关系，所以厌氧,MBR,出水水质易受容积负荷影响。,1,、影响,MBR,稳定运行生物动力学参数,14/52,三、,MBR,运行影响原因,污泥浓度：,污泥浓度是,MBR,系统主要参数，不但影响有机物去除能力，还对膜通量产生影响。研究结果表明：一定条件下污泥浓度越高，膜通量愈低。但国内学者在一体式,MBR,处理生活污水研究却发觉：当曝气强度足够大时（气水比近似,100,：,1,），,MLSS,由,10g,L,改变到,35g/L,时，,MLSS,与膜通量没有显著相关性；但假如降低曝气强度，,MLSS,对膜通量可能产生一定影响。,1,、影响,MBR,稳定运行生物动力学参数,15/52,三、,MBR,运行影响原因,膜选择：,膜材料分为有机膜和无机膜两种。因为较高投资成本限制了无机膜在我国广泛应用，国内,MBR,普遍采取有机膜，惯用膜材料为聚乙烯、聚丙烯等。分离式,MBR,通常采取超滤膜组件，截留分子量普通在,2,30,万。截留分子量越大，初始膜通量越大，但长久运行膜通量未必越大。对于一体式,MBR,，既可用超滤膜，也可使用微滤膜。,2,、膜分离参数,16/52,三、,MBR,运行影响原因,操作方式优化：,对于分体式,MBR,，为了减缓膜污染，反冲洗是维持,MBR,稳定运行主要操作。对于一体式,MBR,，缩短抽吸时间或延长停吸时间和增加曝气量都有利于减缓膜污染，抽吸时间对膜阻力上升影响最大，曝气量其次。,水力学特征改进：,对于分体式,MBR,，能够提升流体进水流速，降低浓差极化，使被截留溶质及时被带走。对于一体式,MBR,，设计合理流道结构，提升曝气强度，使较大曝气量起到了冲刷膜表面错流过滤效果显得尤为主要。,2,、膜分离参数,17/52,四、,MBR,技术经济分析,对,MBR,和传统生物处理方法（以生物接触氧化为例）进行技术经济比较：,1,、锋尚国际公寓中水处理工程：原水为洗浴废水，,水量,240m,3,/d,，采取一体式,MBR,工艺，采取日本三菱企业生产中空纤维膜，要求处理出水到达回用标准。,2,、阳光,100,国际公寓中水处理工程：,原水为洗浴废水，水量,240m,3,/d,，采取碧水源企业生产,pwbx-240,一体式中水接触氧化设备一套，要求处理出水到达回用标准。,18/52,四、,MBR,技术经济分析,锋尚国际公寓膜生物反应器出水水质显著优质稳定，平均出水,COD,为,17.25mg/l,平均去除率,91,。即使原水,COD,改变较大，出水水质均能保持在,45mg/l,以下。阳光,100,生物接触氧化工艺出水即使也能满足中水标准，但平均出水,COD,较高，为,36mg/l,，平均,COD,去除率,75,而且改变较大，出水显著受原水水质情况影响。,19/52,四、,MBR,技术经济分析,LAS,是洗浴废水中主要污染成份，对,LAS,去除效果是中水处理,工艺,优劣主要指标。从监测结果看，锋尚国际公寓膜生物反应器出水,LAS,一直低与,0.25mg/l,，平均,0.16mg/l,，平均去除率,97.5%,，远优于阳光,100,接触氧化,工艺,（平均出水,LAS 0.9mg/l,）。,20/52,四、,MBR,技术经济分析,膜生物反应器对氨氮有很好去除效果，出水平均氨氮为,0.75mg/L,，去除率达,95,，接触氧化法,工艺,氨氮去除效果较差，出水氨氮平均,5.75mg/l,，去除率,44,。因为膜分离对硝化细菌高效截留作用，生物反应器内能够维持高浓度硝化细菌，所以能够取得非常高硝化效果，氨氮去除率能够到达,95%,以上。,21/52,四、,MBR,技术经济分析,项目,锋尚国际公寓,（,MBR,）,阳光,100,国际公寓,（生物接触氧化）,处理能力（,m,3,/d,）,240,240,土建投资（万元）,25,26,设备投资（万元）,45,32,工程总投资（万元）,67,58,吨水投资（元）,2792,2417,总占地面积（,m,2,）,110,170,膜生物反应器投资显著高于生物接触氧化,工艺,，吨水投资约高出,16,以上，主要是设备投资显著增大，前者要比后者设备投资高出,40,。但从设备占地面积看，前者只有后者二分之一。假如将占地所产生成本折算，应可抵消膜生物反应器设备投资增加部分，所以从投资经济性来看，两种,工艺,应基本相当。,22/52,四、,MBR,技术经济分析,项目,锋尚国际公寓,（,MBR,）,阳光,100,国际公寓,（生物接触氧化）,日耗电费,93.6,156,日药剂费,8.5,9.6,日人员管理费,30,30,日维护费,(1,年平均,),20,25,直接吨水运行费,0.63,0.91,设备折旧,(,吨水折旧,),0.51,0.45,吨水运行成本,1.14,1.37,23/52,四、,MBR,技术经济分析,大连香格里拉大饭店中水回用工程运行费用,项目,定额,单价,运行费用,(,元,/m,3,),电费,0.95 kWh/m,3,0.6,元,/(kWh),0.57,折旧费,1.052,消毒剂,3 g/m,3,12,元,/kg,0.036,营养剂,3.5 g/m,3,2,元,/kg,0.007,运行成本,1.665,24/52,五、,MBR,工艺设计,反应器主体,膜材料与组件,从属装置与系统,预处理系统,污泥处理设施,自控系统,MBR,25/52,五、,MBR,工艺设计,1,、工艺路线选择,生活污水,针对生活污水推荐工艺流程,26/52,五、,MBR,工艺设计,工业废水,针对工业废水有机物去除为主推荐工艺流程,27/52,五、,MBR,工艺设计,工业废水,针对工业废水氨氮去除为主推荐工艺流程,28/52,五、,MBR,工艺设计,2,、膜池设计,（,1,）,（,2,）,29/52,五、,MBR,工艺设计,3,、膜元件选择,30/52,五、,MBR,工艺设计,4,、,MBR,产水系统,31/52,五、,MBR,工艺设计,5,、,MBR,反洗气洗系统,空气,32/52,五、,MBR,工艺设计,6,、化学清洗系统,33/52,五、,MBR,工艺设计,34/52,五、,MBR,工艺设计,7,、自动控制系统,35/52,五、,MBR,工艺设计,好氧膜-生物反应器处理城市和工业废水,一些,参数,项目,城市污水,工业污水,进水,COD(mg/L),44.2,800,1333,68000,COD,去除率,(%),90,98,90,99.8,污泥浓度,(g/L),10,20,最高,50,20,容积负荷（,kg COD/(m,3,d),1.2,5.78,0.25,16,污泥负荷,(kg COD/(kg VSS,d),0.03,0.55,0.012,2.72,污泥产率,(kg MLSS/kg COD),0,0.34,0.05,0.35,水力停留时间,(h),2,24,14,389,污泥龄,(d),5,6.2600,传统活性污泥法：,容积负荷：,0.6,1.8 kg COD/(m,3,d),污泥负荷：,0.4,0.8kg COD/(kg VSS,d),污泥龄：,5,15d,36/52,六、,MBR,应用,37/52,六、,MBR,应用,1,、北小河再生水厂（,6,万吨,/,日）,曝气池,膜处理车间,38/52,六、,MBR,应用,原水,出水晶莹剔透，杂质比自来水还少,1,、北小河再生水厂（,6,万吨,/,日）,39/52,六、,MBR,应用,2,、密云再生水厂（,4.5,万吨,/,日）,MBR,反应器,出水水质,40/52,六、,MBR,应用,3,、中关村科技园区软件园培训中心污水处理工程,41/52,六、,MBR,应用,4,、沈阳统一集团食品废水处理,42/52,六、,MBR,应用,5,、金威啤酒有限企业污水处理厂,43/52,六、,MBR,应用,6,、石化污水处理,中石化洛阳分企业,PTA,污水处理与回用工程，,5000,吨,/,日,中石化巴陵分企业己内酰胺污水处理项，,7200,吨,/,日,44/52,六、,MBR,应用,7,、天津富强集团企业污水处理工程,染料废水有机物组分复杂、浓度高、难降解物质多、色度高和毒性大，采取传统处理方法，效果不理想。惯用染料主要以芳烃和杂环化合物为母体，并带有显色基团及极性基团，染料结构日趋复杂，染色性能当然越来越稳定，但给印染废水处理带来了更大困难，尤其是带有乙烯砜基活性染料更是生物难降解染料。膜生物反应器作为一个高效水处理技术，在难降解废水处理方面表达 出了相当优越性在印染废水处理领域含有主要研究和应用价值。,天津富强集团企业印染废水处理工程,5000,吨,/,日,吨水运行费用为,1.41,元,/,吨。,45/52,六、,MBR,应用,8,、河南华兰生物工程有限企业制药废水,MBR,处理工程,废水量,：300 m,3,d,膜组件,：SMBR150型膜元件500片，总膜面积750米,2,，装配成10个膜组件。,水质情况,：进水BODmgL，出水达二级排放水标准。,效果,：达标排放。,46/52,六、,MBR,应用,9,、御桥垃圾焚烧厂渗滤液处理厂,日处理渗滤液,300,吨,采取,MBR,碟管式反渗透工艺,47/52,六、,MBR,应用,10,、其它,48/52,六、,MBR,应用,我国人均水资源拥有量仅为,2250m,3,/,人,.,年，不足世界平均水平,1,4,。在我国,600,多个城市中，有,300,余座城市缺水。华北地域人均水资源低于全国人均水平,1,5,，这一地域全部城市几乎都面临缺水问题。膜生物反应器技术以其优质出水水质被认为是含有很好经济、社会和环境效益节水技术而倍受关注。尽管还存在较高运行费用问题，但伴随膜制造技术进步，膜质量提升和膜制造成本降低，,MBR,投资也会随之降低。,49/52,六、,MBR,应用,另首先，各种新型膜生物反应器开发也使其运行费用大大降低，如在低压下运行重力淹没式,MBR,、厌氧,MBR,等与传统好氧加压膜生物反应器相比，其运行费用大幅度下降。所以，从久远观点来看，膜生物反应器在水处理中应用范围必将越来越广。在水环境标准日益严格今天，,MBR,已显示出其巨大发展潜力，将是新世纪替换传统废水处理技术有力竞争者。,50/52,六、,MBR,应用,以下领域被认为是,MBR,应用最有前途领域：,现有污水处理厂升级改造,无排水管网系统且生态脆弱地域,有污水回用需求地域或场所，如宾馆、洗车业等,高浓度、难降解工业废水处理,垃圾渗滤液处理,51/52,谢 谢,!,52/52,
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