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膜生物反應技術(shù)在污水處理中的應用

  隨著我國城市化發(fā)展的不斷加快,給環(huán)境工程的污水處理工作造成了很大的壓力,為了更加有效環(huán)保的處理污水,需要充分的發(fā)揮出膜生物反應技術(shù)的優(yōu)勢,不斷的提升我國環(huán)境工程的整體實力。

  一、膜生物反應技術(shù)概述

  1、膜生物反應技術(shù)的定義

  膜生物反應技術(shù)是將生物膜處理技術(shù)與膜分離技術(shù)的優(yōu)勢進行了很好的結(jié)合,在環(huán)境工程污水處理工作中,通過應用膜生物反應技術(shù),有效的提高了污水的處理質(zhì)量,污水處理工作的經(jīng)濟效益得到了很大的提高。

  2、膜生物反應技術(shù)的特點

  (1)出水水質(zhì)好??扇苄源蠓肿颖唤亓粼黾油A魰r間,較長的SRT積累大量的硝化細菌,提高消化率,出水可以截留懸浮物,細菌和病毒被大幅度去除。

  (2)工藝參數(shù)易于控制。代替二沉池,同時實現(xiàn)短的HRT和長的SRT,對污泥的截留,消除了污泥膨脹。

  (3)耐沖擊負荷。微生物濃度高,容積負荷大,微生物濃度高,抗沖擊能力強。

  3、膜生物反應技術(shù)的應用影響因素

  (1)影響穩(wěn)定運行的生物動力學參數(shù)。

  在好氧膜生物反應技術(shù)反應器中,污泥濃度隨容積負荷的增加迅速升高,有機物去除速率加快,污泥負荷基本保持不變,從而抑制出水水質(zhì)的惡化;而在厭氧膜生物反應器中,污泥濃度升高緩慢,污泥負荷與容積負荷幾乎呈正相關關系,因此厭氧膜生物反應技術(shù)出水水質(zhì)易受容積負荷的影響。污泥濃度是膜生物反應技術(shù)生物反應系統(tǒng)的重要參數(shù),不僅影響有機物的去除能力,還對膜通量產(chǎn)生影響。研究成果表明:一定條件下污泥濃度越高,膜通量愈低。但國內(nèi)學者在一體式膜生物反應器處理生活污水的研究卻發(fā)現(xiàn):當曝氣強度足夠大時(氣水比近似100:1),MLSS由10g/L變化到35g/L時,MLSS與膜通量沒有明顯的相關性;但如果降低曝氣強度,MLSS對膜通量可能產(chǎn)生一定的影響。

  (2)膜分離參數(shù)的實際影響。

  膜材料分為有機膜和無機膜兩種。由于較高的投資成本限制了無機膜在我國的廣泛應用,國內(nèi)膜生物反應技術(shù)普遍采用有機膜,常用的膜材料為聚乙烯、聚丙烯等。分離式膜生物反應技術(shù)通常采用超濾膜組件,截留分子量一般在2-30萬。截留分子量越大,初始膜通量越大,但長期運行膜通量未必越大。對于一體式膜生物反應技術(shù),既可用超濾膜,也可使用微濾膜。對于分體式膜生物反應技術(shù),為了減緩膜污染,反沖洗是維持膜生物反應技術(shù)穩(wěn)定運行的重要操作。對于一體式膜生物反應技術(shù),縮短抽吸時間或延長停吸時間和增加曝氣量均有利于減緩膜污染,抽吸時間對膜阻力的上升影響最大,曝氣量其次。對于分體式膜生物反應技術(shù),可以提高流體的進水流速,減少濃差極化,使被截留的溶質(zhì)及時被帶走。對于一體式膜生物反應技術(shù),設計合理的流道結(jié)構(gòu),提高曝氣強度,使較大的曝氣量起到了沖刷膜表面的錯流過濾效果顯得尤為重要。

  二、膜生物反應技術(shù)在環(huán)境工程污水處理工作中的應用分析

  1、膜生物反應技術(shù)應用前后的水質(zhì)標準

  在膜生物反應技術(shù)未應用之前,該城市的生活污水具體數(shù)據(jù)值如下表1所示,而城市的工業(yè)污水實際水質(zhì)情況如表2所示。

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  在該城市環(huán)境工程污水處理工作運用了膜生物反應技術(shù)之后,根據(jù)膜生物反應技術(shù)的標準設計了污水處理之后的水質(zhì)情況。在生活污水與工業(yè)污水經(jīng)過了膜生物反應技術(shù)處理之后,最后出水的水質(zhì)情況如表3所示。

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  2、工藝流程描述

  膜生物反應系統(tǒng)好氧生化所需的氧氣由鼓風機房配備的鼓風機提供,膜生物反應技術(shù)膜吹掃所需的空氣由位于膜生物反應技術(shù)設備間的鼓風機提供。系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥,由污泥泵提升輸送至污泥濃縮池,然后進入板框脫水機進行脫水減容,最后再集中外運處置。

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  3、膜生物反應技術(shù)系統(tǒng)配置

  污水處理廠擴建規(guī)模為4萬m3/d,乘以高峰系數(shù)1.1,則產(chǎn)水量按44000m3/d,約1833m3/h;選用美能SMM-1520膜生物反應技術(shù)膜,膜組件膜面積為20m2;膜通量設計值取14.3L/m2·h,計算得共需128000m2,即6400組膜;將膜生物反應技術(shù)膜池分為10格,每格10套膜生物反應技術(shù)膜,即每套含64組膜組件。輔助設備:產(chǎn)水泵、真空泵、循環(huán)泵、空壓機、加藥裝置、清洗裝置等。

  4、膜生物反應技術(shù)的應用發(fā)展分析

  膜生物反應器技術(shù)以其優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)被認為是具有較好經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益的節(jié)水技術(shù)而倍受關注。盡管還存在較高的運行費用問題,但隨著膜制造技術(shù)的進步,膜質(zhì)量的提高和膜制造成本的降低,膜生物反應技術(shù)的投資也會隨之降低。另一方面,各種新型膜生物反應器的開發(fā)也使其運行費用大大降低,如在低壓下運行的重力淹沒式膜生物、厭氧膜生物等與傳統(tǒng)的好氧加壓膜生物反應器相比,其運行費用大幅度下降。因此,從長遠的觀點來看,膜生物反應器在水處理中應用范圍必將越來越廣。在水環(huán)境標準日益嚴格的今天,膜生物反應技術(shù)已顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿?,將是新世紀替代傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)的有力競爭者。

  三、結(jié)語

  綜上所述,在城市環(huán)境工程污水處理的時候,應當充分的發(fā)揮出膜生物反應技術(shù)的優(yōu)勢,推動我國城市環(huán)境工程工作的有序開展,提高污水處理的質(zhì)量與效果。( >

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