关于MBR技术的探讨--时娜.doc

关于MBR技术的探讨 时娜 （中国石油集团工程设计有限责任公司大连分公司） 摘 要 1、前言 国内对MBR的研究大致可分为几个方面：（1）探索不同生物处理工艺与膜分离单元的组合形式，生物反应处理工艺从活性污泥法扩展到接触氧化法、生物膜法、活性污泥与生物膜相结合的复台式工艺、两相厌氧工艺；（2）影响处理效果与膜污染的因素、机理及数学模型的研究，探求合适的操作条件与工艺参数，尽可能减轻膜污染，提高膜组件的处理能力和运行稳定性；（3）扩大MBR的应用范围，MBR的研究对象从生活污水扩展到高浓度有机废水（食品废水、啤酒废水）与难降解工业废水（石化污水、印染废水等），但以生活污水的处理为主。??? 在我国，MBR同时应用于生活污水与工业废水处理的研究。 这些研究结果都表明：MBR对各种高浓度有机废水与难降解废水的COD，NH3-N，SS，浊度等都达到良好的去除效果。 我国人均水资源拥有量仅为2250m3/（人·年），不足世界平均水平的1／4。在我国600多个城市中，有300余座城市缺水，真中严重缺水城市有100余个，年缺水量近60亿m3，每年因缺水造成经济损失约2000亿元人民币。华北地区人均水资源占有量只有250—480m3/（人·年），低于全国人均水平的1／5，这一地区的所有城市几乎都面临缺水问题。因此污水回用是缓解华北平原水危机的重要措施之一。膜生物反应器技术以其优质的出水水质被认为是具有较好经济、社会和环境效益的节水技术而倍受关注。尽管还存在较高的运行费用问题，但随着膜制造技术的进步，膜质量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投资也会随之降低。如聚乙烯中空纤维膜，新型陶瓷膜的开发等已使其成本比以往有很大降低。另一方面，各种新型膜生物反应器的开发也使真运行费用大大降低，如在低压下运行的重力淹没式MBR、厌氧MBR等与传统的好氧加压膜生物反应器相比，其运行费用大幅度下降。因此，从长远的观点来看，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的今天，MBR已显示出其巨大的发展潜力，将是新世纪替代传统废水处理技术的有力竞争者。　　 2、水回用工程的MBR系统设计 生物反应器（MBR）是将膜技术应用于污水处理的一项新兴技术。我国对MBR的应用研究起步相对较晚，但发展非常迅速，密云再生水厂（45000m3/d）、内蒙古金桥污水处理厂（31000m3/d）、北小河污水处理厂（60000m3/d）等大型MBR污水处理工程相继投入运行。随着我国水污染和水资源短缺问题的加重，MBR已成为一种很有吸引力和竞争力的选择，工程数量和处理规模不断增加。MBR 可在紧凑的空间内同时实现微生物对污染物质的降解和超滤膜对污染物质的分离，而降解与分离之间又存在着协同作用，是一种高效、实用的污水处理技术。其出水中不含悬浮物，只需投加少量消毒剂避免管道的二次污染，就可以回用，实现污水的资源化［1］。以MBR为核心进行的研究广而深入，但在国内将其应用于工程实际却还是少数，这关键是由于膜的价格较高，造成工程投资的加大。不过随着膜技术的成熟、膜组件的大规模生产，膜的价格在逐年降低。如美国Aquasource 公司1999年超滤膜价格几乎是1989年的 1/2［2］。 2.1回用系统的设计 2.1.1　工程概述 大连香格里拉大饭店原有的中水处理设施采用三级处理方法，处理效率低、占地面积大，没有实现完全的自动化，而且其处理能力远大于酒店最大回用水量，又无法灵活地调节，造成了人力、物力的浪费，增加了成本。现采用MBR工艺对原有系统进行改造。 2.1.2　水量及水质 因处理后中水主要回用于冲厕、绿化、洗车等方面，最大回用水量为60 m3/d，确定设计处理水量为60 m3/d。来水为优质杂排水，其水质见表1。 　 表1 　进　水　水　质 参　数 COD(mg/L) BOD(mg/L) SS(mg/L) 浓　度 ≤100 ≤50 ≤150 参数 COD(mg/L) BOD(mg/L) SS(mg/L) 最大值 7.84 0.67 0 最小值 3.92 0.45 0 平均值 6.16 0.57 0 项目 定额 单价 运行费用(元/m3) 电费 0.95 kW·h/m3 0.6元/(kW·h) 0.57 折旧费  1.052 消毒剂 3 g/m3 12元/kg 0.036 营养剂 3.5 g/m3 2元/kg 0.007 运行成本  1.665 2.1.3　工艺流程(见图1) 图1　工艺流程 大连香格里拉大饭店原有的中水回用系统是以接触氧化池、沉淀池和砂滤罐为主体，共占地280 m2，改造后以MBR 为核心的中水回用系统仅占地48 m2，是原占地面积的17%，为酒店节省了宝贵的空间。而且现有的中水回用系统将生物降解、沉淀、过滤集