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膜生物反应器的若干技术问题

时间:2008-11-28 13:56

来源:中国水网

作者:周芸

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            西门子水处理技术部 靳志军高级工程师

  在“十一五”节能减排背景下,全国污水处理厂升级改造大势所趋。太湖流域168家污水处理厂率先提标改造,处理污水达国家城镇排水标准一级A;北京市明年(09年)启动污水处理设计出水达地表Ⅳ类标准。在行业近期会议上,西门子水处理技术部靳志军高级工程师介绍了升级改造中膜生物反应器设计中的若干技术问题。

膜生物反应器的组成

  膜生物反应器主要分为预处理、生物反应器、膜分离系统三部分。膜生物反应器除了常规预处理外还有比较特殊的部位即膜格栅,通常采用中空纤维膜,其过滤精度在0.8~1.5毫米之间,平板膜也可做膜分离装置,过滤精度可相对放宽2~3毫米。生物反应器具有除碳、脱氮除磷等功能,具有水力学、充氧等设计需求,并可添加絮凝剂达到化学除磷效果。膜分离系统中中空纤维膜在商业化应用中占绝大部分主要因为造价较低,其次为平板膜,少量为管式膜(由于能耗较大在市政污水处理方面没有较好前景,而对于一些难处理废水的效果要相对中空纤维膜好)。

膜生物反应器的核心

  膜分离系统是膜生物反应器的关键、核心,影响着膜生物反应器的成败。膜生物分离系统对生物反应最本质的影响就是对于生物相的影响,无论微滤或超滤膜的孔径都远远小于微生物最小的细胞使得微生物形成完整的生态系统。由于生物相丰富,活性污泥浓度比较高,整个系统的生物饱有量比较大,污染物对于污泥的负荷大,有很好的抗冲击负荷能力。由于活性污泥长期处于低负荷情况,所以污泥的产量比较少,大概是传统活性污泥法污泥量的60%,出水水质好且具有稳定化特点。如北小河污水厂目前进水COD大约为350-400mg/L 出水达到35mg/L以下。

膜生物反应器的本质特点

  与传统法相比膜生物反应器具有以下本质特点:1、百分之百截留所有微生物;2、膜分离系统中膜的造价只跟水量有关与污染物浓度无关。这两个本质特点导致其它一些特点,如水力停留时间短、污泥龄小、节省二沉池等。

膜生物反应器的设计因素

  膜生物反应器核心就是MOS——膜分离系统,膜分离系统本身存在膜通量与运行周期之间的矛盾、化学清洗与膜寿命之间矛盾、能耗与膜污堵率之间的矛盾、过滤能力与峰值流量的矛盾。膜生物反应器一般为恒速过程,随流量增加膜两边压差呈指数增加因此需要考虑清洗面积、膜污堵的措施以及膜组件的水力学优化排列等。

膜生物反应器的适用性

  虽然目前膜生物反应器的处理成本大约为传统活性污泥法成本加上膜折旧费用,约每吨水2毛多。但在污水可以产生价值的地方如污水回用、土地紧张价格昂贵、老厂升级改造、高浓度有机废水等多种领域中有较好的应用前景。

编辑:周芸

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