第3章生物处理祥解.ppt

1、分体式MBR 书P94图3-16（b) 膜组件与生物反应器分开，便于研究，起初应用广泛，技术较成熟。 分体式MBR用于中水回用处理 典型缺点：能耗问题。 MBR能耗较高，而分体式MBR能耗尤为突出。单位体积处理水的能耗是传统活性污泥法的10-20倍。 能耗高的原因？ 优点： 运行稳定可靠，操作管理容易，易于膜的清洗、更换及增设。 2、一体式MBR 书P94图3-16（a)；P95图3-17。 将膜组件置入反应器中。一般通过真空泵或其他类型泵抽吸，得到过滤液。 缺点：运行稳定稳定性、操作管理方面和清洗更换不及分置式。 优点： （1）体积小，整体性强； （2）工作压力小，无需污泥回流； （3）膜置于反应器内，在曝气作用下污泥固体难于积聚，不易堵塞。（不宜用作厌氧） 3、隔离式系统 采用选择膜将污水与生物反应器隔开，该膜只允许目标污染物透过，进入生物反应器被降解。 膜 生物反应器 出水 进水 水，Hg2+，葡萄糖 水，葡萄糖 水 4、MBR的工艺设计（一体式） 膜组件（超滤膜）：管式、平板式、卷式、中空纤维式 19芯管式 七芯管式 管式膜组件 中空纤维膜组件 中空纤维膜组件 中空纤维膜组件 卷式膜组件示意图 卷式和平板式膜组件原理 膜组件安装 膜组件安装 （1）水通量[m3/(m2·d)]的计算 K：传质系数， m3/(m2·d) Xg:膜表面污泥浓度，mg/L X:混合液污泥浓度，mg/L （2）总面积： Qp：处理水量， m3/d （3）膜组件体积 N：个数，N=A/A1 A1：单个膜组件的膜面积，m2 V1:单个膜组件的体积，m3 （4）水力停留时间T（h） K：底物最大比降解速度常数，h-1 Ks:饱和常数 L:反应器出水有机物浓度，mg/L L0：反应器进水有机物浓度，mg/L （5）曝气池容积 （6）污泥负荷（核算） 普通活性污泥法：0.15-0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，MBR应比普通活性污泥法低。 （7）膜孔径 一般为微滤膜（MF）和超滤膜（UF），大多采用0.1-0.4μm膜孔径。 孔径越小，操作压力越大。 2、机理 膜的结构性质、活性污泥、运行条件（如压力、错流速率、紊流程度）等 操作压力存在临界值。 三、膜污染的防治 1、膜污染成因及表现 成因 滤饼层 凝胶层 微生物污染 表现：膜通量降低，膜过滤阻力增大。 3、控制对策 低压操作 反冲洗 换向操作 化学清洗 膜材料改性 膜组件优化设计 临界通量控制 水动力学控制 空气喷射和活塞流 Saw: 微滤膜：120kPa 超滤膜：160kPa BCO处理微污染水的理论 微污染水：低基质浓度，Rittmann等按照稳定工况下生长速度等于消耗速度及Monod方程，推导得最小基质浓度： Ks：Monod半速率常数 b：内源呼吸系数 Y：产率系数 k：最大比基质利用率 即理论上稳态生物膜法水处理工艺中，出水基 质不可能小于Smin。实际对于饮用水生物预处理，常 可将进水有机物浓度降至Smin以下，原因： 二级利用：P81 微生物的应激性：P81 2、工艺特征 （1）采用多种形式填料，微生物丰富，可生长氧化能力强 的丝状菌，可生长硝化菌； （2）可起到类似“过滤”的作用； （3）生物膜活性高，处理效率高，可承受较高负荷； （4）抗冲击负荷，间歇运行仍能保持良好的处理效果；无需污泥回流，无污泥膨胀；污泥生成量少，污泥易沉淀。 缺点：填料可能堵塞（如软性填料，板结）；布水、曝气 不易均匀，可能在局部出现死角。 二、构造及工艺 由池体、填料、布水系统和曝气系统等组成；填料高度一般为3.0m左右，填料层上部水层高约为0.5m，填料层下部布水区的高度一般为0.5~1.5m之间； 池型：方形、圆形，顶部稳 定水层 填料：对接触氧化池中生物 量、氧的利用率、水流条件 和废水与生物膜的接触反应 情况等有较大影响。 1、构造 曝气：机械曝气、鼓风曝气 2、池型：分流式与直流式 （1）分流式——国外多用 填料区水流较稳定，有利于生物膜的生长，但冲刷力不够，生物膜不易脱落；可采用鼓风曝气或表面曝气装置；较适用于深度处理。 中心曝气型：P83图3-7 单侧曝气型：P83图3-8 直流式——国内用 曝气装置多为鼓风曝气系统；可充分利用池容；填料间紊流激烈，生物膜更新快，活性高，不易堵塞；检修较困难。 3、主要影响因素 （1）原水水质 NH3-N：1~3mg/L，ηNH3≥80~90%； ＞