MBR出水系統(tǒng)采用周期性運(yùn)行,每個(gè)周期開始時(shí),閥門V-2開啟,閥門V-1關(guān)閉,開始出水(如圖1中藍(lán)線所示)。出水泵首先運(yùn)行13min,先停止出水泵,再停閥門V-2,系統(tǒng)停歇2min,讓膜性能得以恢復(fù)。然后按順序開啟閥門V-2,出水泵再運(yùn)行13min后,依次停止出水泵、閥門V-2,系統(tǒng)停歇30S。依次打開閥門V-1,反洗泵切換到水力反洗系統(tǒng)(圖2中紅線所示),連續(xù)反洗1min,依次停止反洗泵、閥門V-1,系統(tǒng)停歇30S。然后系統(tǒng)循環(huán)進(jìn)入下一個(gè)周期的運(yùn)行。
為保證系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行,在運(yùn)行期間,曝氣系統(tǒng)一直處于開啟狀態(tài)。一般選用兩臺(tái)出水泵輪流工作,8h切換一次。一周進(jìn)行一到兩次在線化學(xué)清洗(CIP)。
MBR 是一種將活性污泥生物處理過程和膜分離過程結(jié)合起來的處理工藝。MBR 有兩種組合方式,分體式和一體式。分體式是將生物處理單元和膜分離單元分開放置的,而一體式則是將膜分離元件放置在生物處理單元內(nèi)。一般小型系統(tǒng)傾向于采用一體式MBR,而大型系統(tǒng)則更傾向于將膜分離單元獨(dú)立于生物反應(yīng)池,相當(dāng)于取代了傳統(tǒng)工藝中的二沉池。
MBR 工藝與傳統(tǒng)工藝相比的優(yōu)點(diǎn):
◇大大減小了占地面積,從而減少了土建費(fèi)用;
◇更好的雜質(zhì)去除率,沒有結(jié)塊翻池現(xiàn)象;
◇更好的出水質(zhì)量,SDI≤3;
◇改善了生化處理過程,增加了容積負(fù)荷,延長(zhǎng)了HRT 和SRT,大大減少了污泥排量,從而減少了污泥處理的費(fèi)用;有利于氨氮的去除;
◇運(yùn)行更加穩(wěn)定。
一般城市污水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì):BOD5<300mg/l ;CODcr<500mg/l ;SS<300mg/l ;T-N<45mg/l
出水水質(zhì):BOD5<10mg/l ;NH4+-N<10.0mg/l; CODcr〈30mg/l ;濁度<5NTU;總大腸細(xì)菌總數(shù)<1000個(gè)/L ;
MBR膜污水處理設(shè)備發(fā)展歷程
膜與生物處理工藝結(jié)合的膜生物反應(yīng)器研究迄今已逾30年了,MBR的商業(yè)應(yīng)用也有20年的歷史了。
1969年,美國(guó)的報(bào)道了美國(guó)Dorr-Oliver公司把活性污泥法和超濾工藝結(jié)合處理城市污水的方法。該工藝引人矚目的是用膜分離技術(shù)取代常規(guī)活性污泥二沉池,用膜分離技術(shù)作為處理單元中富集生物的手段,而不是采用常規(guī)的回流循環(huán)來增加曝氣池中微生物的濃度。它是用一個(gè)外部循環(huán)的板框式組件來實(shí)現(xiàn)膜過濾的。在生活污水處理中,獲得了好的處理效果,BOD<1mg/L,COD=20~30mg/L,系統(tǒng)處理能力為10~100m3/d。另一個(gè)早期的報(bào)道是Hardt等人,在1970年用一個(gè)10L的好氧生物反應(yīng)器處理合成廢水,流程中用一個(gè)死端超濾膜來實(shí)現(xiàn)泥水分離,其中的MLSS濃度高達(dá)30000mg/L,是常規(guī)好氧系統(tǒng)的23倍,膜通量7.5L·m-2/h,COD去除率為98%。Dorr-Oliver公司在60年代還開發(fā)了另外一種膜處理工藝MST(Membrane Sewage Treatment)。在該系統(tǒng)中,污水進(jìn)入懸浮生長(zhǎng)的生物膜反應(yīng)器中,并通過超濾膜組件的抽吸作用連續(xù)出水。膜組件為板框式,進(jìn)出口壓力分別為345KN·m-2和172 KN·m-2,膜通量為16.9L·m-2/h。盡管這些工藝取得了良好的出水水質(zhì),但由于當(dāng)時(shí)膜技術(shù)發(fā)展相對(duì)落后,膜材料種類少,成本高,使用壽命短,限制了該工藝的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。