MBR工艺在住宅小区中水回用中应用分析.docx

MBR工艺在住宅小区中水回用中应用分析 1、概述由于“水危机”的困扰，越来越多的国家和地区积极在探索巩固和加强节水意识，加强对城市废水再生与回用研究。城市污水回用主要是把城市居民中的生活和生产中所使用过的水经过一定的技术处理之后进行回用。目前，城市污水回用主要分为两种，一种是把污水处理后达到可以饮用的程度，还有一种是把污水处理后达到非饮用的程度。就第一种而言，其投资成本高、工艺复杂，对于不是特别缺水地区使用面不广。而真正将污水处理达到第二种情形的较多，即“中水”，就是把人们的生产或生活用过的优质杂排水（不含粪便和厨房排水）、杂排水（不含粪便污水）以及生活污水经集中再生处理后回用，广泛被应用在地面清洁、城市绿化用水以及洗车等与人体不直接接触的杂用水。MBR（即膜生物反应器）工艺综合了膜分离技术与生物处理技术的特点，将二者有机结合起来，达到了污水处理的预期效果，MBR工艺处理小区污水的优势主要表现在：经该工艺处理后的污水水质良好，出水较为稳定，能够直接作为中水回用，此外，该工艺对于设备要求不高，占地面积少，易管理、设备安装简便、设施启动快、处理后的污水没有异味等，在目前污水处理方面广受人们欢迎。因此，MBR工艺也被认为是“21世纪的水处理技术”。2、MBR工艺原理MBR工艺技术通过膜组件的截留功能，实现了污水的固态和液态相分离，把其中的污泥截留在反应器中，而液态水则通过膜组件实现外排。因此，就整个MBR工艺来说，其中的膜组件是MBR工艺中最关键的工艺组成成分，膜组件与传统生物处理系统中的二沉池功能相当，能够以某种形式组装为单独的基本单元系列。当前，使用较多的新型MBR技术中，最为核心的两个组成部分主要是：一是将生物滤膜技术与微生物固定化的O/A生物滤池相结合，这一部分对于化学需氧量、生化需氧量以及悬浮物等等主要污染物具有很好的去除效果。目前，实际中固定化生物滤池中大多采用了纳米改性聚氨酯多孔载体，这种多孔载体能够在表面形成好氧功能，孔内厌氧的O/A复合模式，因此，当污水流经O/A复合生物滤池时，通过多次反复经过好氧- 厌氧的处理，实现了最佳的处理效果。二是采用生物滤膜作为出水的终端水质处理，传统的MBR工艺中大多使用高分子滤膜，以取得最佳处理效果，但这种技术的费用较高，当前，使用了生物膜技术，逐渐替代传统的高分子滤膜，降低了运行成本，利用生物膜的机械过滤和生物吸附，从而提高了污水的处理效果，出水中的残留的少量有机物等污染物被去除，能够保证达到中水回用的标准和效果。MBR工艺所使用的是膜组件来替代传统生物处理技术中的二沉池，这也是该工艺的最显著的特点之一。原水在处理前先经过膜组件的生物降解，大分子物质被截留在膜组件环节，此外，在膜生物反应器内，固液混合液在膜组件两侧压力差的作用下，反复经过厌氧、好氧处理后，一些不易被降解的大分子溶质和有机物被截留在膜生物反应器中，从而实现出水水质达标排放。?3、膜生物反应器（MBR）的工艺种类表1 膜生物反应器（MBR）根据不同分类标准划分种类3.1 分置式膜生物反应器（MBR）分置式MBR膜组件，也即将生物反应器与膜组件进行分开放置，当污水流经生物反应器时，会在循环泵内的增压下打至膜组件中实现过滤，混合液在外力作用下，透过滤膜，成为系统处理水，因此，分置式MBR中滤膜过水排放后，浓缩液回流至反应器内，因此，分置式MBR工艺也称交叉流式MBR。分置式MBR工艺的优势主要表现在：（1）经过实际的大量应用，在技术方面非常成熟，在污水处理的运行过程中十分稳定可靠；（2）分置式实现了膜组件与生物反应器的分开放置，因此，在后期膜组件清洗和更换方面更为便捷，易于管理。但分置式膜生物反应器也有其一定的劣势所在，主要表现在分置式放置，产生较大的动力消耗，对水循环要求较高，保持反应器内有足够量的污水处理以实现循环，因此，在后期的运行过程中所造成的运行成本费用较高。3.2 一体式膜生物反应器（MBR）一体式膜生物反应器最早是在1989年首次提出，最早提出的是日本学者Yamamoto。一体式MBR是把膜组件放入到生物反应中，在生物反应内利用抽吸泵的功率运行，达到过滤液的效果。一体式MBR工艺的生物反应作用过程是：利用新型纳米材料作为反应罐填料，孔隙内附着生长厌氧微生物，表面多为好氧微生物，经过膜反应器截留后，难降解物质将被截留在填料内部，在厌氧条件下水解酸化、流出，被好氧菌分解，经过一段时间沉淀后，好氧菌死亡后释放出生命物质又回被厌氧菌分解成可以继续利用的有机物，在实际应用方面大大减少了污泥量的产生。在一体式MBR中，生物膜的作用过程主要是：在空隙内附着生长微生物，处理的污水全部流经生物膜，携带的污染物被生物膜吸附和截留，被生物膜吸附、截留的污染物，最终会被微生物降解，从而降低了膜污染程度，也