MBR工艺系统选择关键技术

1 MBR 工艺系统选择关键技术1.1 MBR 工艺系统的分类 1.1.1 分置式和一体式按生化系统和膜分离系统的相对位置，MBR 可分为分置式和一体式两种。分置式 MBR 是将膜组件放置在单独的膜池内，其特点是膜组件分组明确，运行环境良好，便于独立运行和清洗、检修。一体式 MBR 则是将膜组件直接放置在生化系统内，其特点是节省占地，但是不利于膜组件的分组和配套管路的敷设。1.1.2 浸没式和管式按膜组件的放置位置，可分为浸没式和管式两种。浸没式是将膜组件浸没于生物反应器或膜池内，管式是将膜元件装填在膜管内，再设置膜架放置膜管。1.1.3 正压式和负压式按过滤推动方式分，可分为正压式 MBR 和负压式 MBR 两种。正压式 MBR 一般采用管式膜，通过料液循环错流运行，生物反应器的混合液由泵增压后进入膜组件，在压力作用下滤液成为系统处理出水，活性污泥、大分子物质等则被膜截留。其特点是运行稳定可靠，操作管理方便，易于膜清洗、更换及增设，但动力消耗高。负压式 MBR 一般采用浸没式 MBR，通过泵的负压抽吸作用得到膜过滤出水。同时设置膜擦洗曝气，利用曝气时气液向上的剪切力来实现膜面的错流效果，以增加膜表面的紊流和减轻膜表面的污染。其特点是不需要混合液的错流循环系统，能耗较低，且不需复杂的支撑膜架。1.1.4 MBR 工艺系统的选择对于城镇污水处理工程，由于规模一般均在万 m3/d 以上，考虑到膜组件运行环境、污泥浓度控制、脱氮除磷对 DO 的控制要求以及降低能耗要求等，一般均采用负压抽吸浸没式分置式 MBR 工艺。1.2 生化系统的形式由于目前污水排放标准普遍提高了对脱氮除磷的要求，所以几乎所有的传统脱氮除磷工艺都被应用到了 MBR 工艺中，如 AO、A2O（包括 A2O 氧化沟）、SBR 等。1.2.1 SBR MBR 工艺将 SBR 与MBR 相结合形成的 SBRMBR 工艺，除了具有一般 MBR 的优点外，对于膜组件本身和 SBR 工艺两种程序运行都互有帮助。由于膜组件的截留过滤作用，反应中的微生物能最大限度地增长，利于世代时间较长的硝化及亚硝化细菌的生长繁殖，因此，污泥的生物活性高，吸附和降解有机物的能力较强，同时也具有较好的硝化能力。此外，SBR 工作方式为除磷菌的生长创造了条件，同时也满足了脱氮的需要，使得单一反应器内实现同时高效去除氮磷及有机物成为可能。与传统 SBR 系统相比，一方面 SBRMBR 在反应阶段利用膜分离排水，可以减少传统 SBR 的循环时间；另一方面，序批式的运行方式可以延缓膜污染。1.2.2 A2OMBR 工艺由 A2O 工艺与膜分离技术结合而成的具有同步脱氮除磷功能的 A2OMBR 工艺，进一步拓展了 MBR 的应用范畴。在该工艺中设置有两段回流，一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮，另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池，实现厌氧释磷。A2OMBR工艺中高浓度的 MLSS、独立控制的水力停留时间和污泥停留时间、回流比及污泥负荷率等都会产生与传统 A2O 工艺不同的影响，具有较好的脱氮除磷效率。1.2.3 A2O/AMBR 工艺 A2O/AMBR 工艺是一种强化内源反硝化的新型工艺，利用 MBR 内高浓度活性污泥和生物多样性来强化脱氮除磷效果，其内部流程依次为厌氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。该工艺在传统 A2O 工艺后再设一级缺氧池，在利用进水快速碳源完成生物除磷和脱氮后，利用第二缺氧池进行内源反硝化，进一步去除 TN 后再利用膜池的好氧曝气作用保障出水。A2O /AMBR 工艺是针对进水碳源不足，而同时又有较高脱氮要求的污水处理项目所开发，也是强化脱氮的 MBR 脱氮除磷工艺。1.2.4 A(2A)OMBR 工艺A(2A)OMBR 工艺是两段缺氧 A2O 工艺与 MBR 工艺的结合，其特点是在传统的 A2O 工艺中设置了两段缺氧区（缺氧区Ⅰ和缺氧区 II），在缺氧区 I 内从好氧区回流的 NO3-完全被还原实现完全反硝化；而在缺氧区 II 内实现内源反硝化，节省外加碳源的投加。大大提高了污水的生物脱氮效率，同时避免了外加碳源，节约运行费用，因此具有很高的价值。1.2.5 3AMBR 工艺 3AMBR 是依据生物脱氮除磷机理，结合膜生物反应器技术特点而形成的具有高效脱氮除磷性能的新型污水处...