⑴ 求助MBR膜和生物膜是一個概念嗎
2020.5.30感覺說膜生物反應器和生物膜反應器的區別似乎更好一些。
膜生物反應器(Membrane BioReactor,MBR)
生物膜反應器(採用生物膜法的反應器的統稱,包括生物濾池,生物轉盤,生物接觸氧化,曝氣生物濾池等)
因為名字相近,我們特別容易把它們混淆。
其他一些原因加深了這種錯誤印象。比如,兩類反應器優勢相近,都包含:剩餘污泥量少;SRT與HRT(污泥停留時間與水力停留時間)無關;世代周期長的硝化細菌可以存留。
還有,兩類反應器都面臨著堵塞問題。
不過,這僅僅是「形似」,實際上兩者有本質區別。
下面,我會針對上述易混淆的特徵分步解釋。首先,MBR屬於活性污泥法的改進工藝。活性污泥法,微生物懸浮生長,在二沉池容易出現污泥難沉降的問題。MBR另闢蹊徑,通過在二沉池中加膜單元,完全避開重力分離帶來的缺陷,以膜兩側壓差為動力,篩分不同直徑的水中微粒;水分子透過膜得到收集,污泥因為較大,無法通過。這樣,MBR的污泥停留時間的長短完全依靠定期排泥;如果每次排泥少,則泥停留時間長,硝化菌可以保留,污泥分解徹底,相應的泥量就少了。
生物膜反應器與此截然不同。基於生物膜法的基本原理,所有生物膜反應器的微生物都附著在填料上生長,形成生物膜;生物膜老化後充滿氣泡,從填料上脫落,依靠重力作用下沉,達到泥水分離。附著生長的優勢是生物豐富多樣,食物鏈長。食物鏈長,隱含了細菌吃污水中溶解性有機物,原生動物吃細菌的「演替」環節。原生動物廣泛存在的污泥,易於沉降,並且量少。這種方法,硝化細菌自然生長與生物膜的內層而得到保存,污泥停留時間取決於生物膜老化速率,與污水停留時間無干。
兩者都會堵塞,但形成不同,因此應對方法也不同。MBR膜單元可以簡單理解為篩子,篩分泥水,堵塞可以理解為和篩孔差不多大的物質卡在篩子上,造成水流不暢,解決辦法是反沖洗。而生物膜反應器通過預處理除去大部分進水中的固體顆粒,反應器主要處理溶解性有機物,其堵塞通常是因為生物膜老化脫落過於集中;常用的處理手段是調控進水濃度、進水水力負荷、改善填料孔隙度。(不過,曝氣生物濾池也採用反沖洗,說明解決堵塞的方法也不是固定的,要視具體反應器而定。)
說了這么一大堆,我覺得,本質還是活性污泥法與生物膜法的區別,抓住這一點就好了。
⑵ MBR生物膜反應器一般都是什麼材料的
MBR用膜常見材質:
一、高分子有機膜材料
(1)材質:聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚碸類、芳香族聚醯胺、含氟聚合物等
(2)優點:成本相對較低,造價便宜,膜的製造工藝較為成熟,膜孔徑和形式也較為多樣,應用廣泛.
(3)不足:運行過程易污染、強度低、使用壽命短
二、無機膜
(1)材質:金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機高分子材料等
(2)優點(陶瓷膜為例):耐酸 、抗壓、抗溫,其通量高、能耗相對較低
(3)不足:造價昂貴、不耐鹼、彈性小、膜的加工制備有一定困難
⑶ 膜生物反應器的分類
在水處理行業中,膜生物反應器投入大規模實際應用,膜生物反應器依據膜組件,及原理有不同的分類。下面我們就來了解一下膜生物反應器分類。
從整體上來講,膜生物反應器分類有以下幾種:
膜分離生物反應器:膜分離生物反應器用於污水處理中的固液分離。
膜曝氣生物反應器:膜曝氣生物反應器中膜被用於氣體質量傳遞,通常是為好氧工藝供氧,可以實現生物反應器的無泡曝氣,大大提高反應器的傳氧效率。
萃取膜生物反應器:萃取膜生物反應器主要用於工業中優先污染物的處理,選擇性透過膜被用於萃取特定的污染物。
按照膜組件的放置方式可分為:分體式和一體式膜生物反應器
分體式膜生物反應器(又稱外置式膜生物反應器)是把生物反應器與膜組件分開放置,膜生物反應器的混合液經增壓後進入膜組件,在壓力作用下混合液中的液體透過膜得到系統出水,活性污泥則被截留,並隨濃縮液迴流到生物反應器內。
一體式膜生物反應器(又稱內置式膜生物反應器)則直接將膜組件置於反應器內,通過的抽吸得到過濾液,膜表面清洗所需的錯流由空氣攪動產生,設置在膜的正下方,混合液隨氣流向上流動,在膜表面產生剪切力,以減少膜的污染。一體式膜生物反應器工藝是污水生物處理技術與膜分離技術的有機結合。
按照膜生物反應器是否需氧:可分為好氧和厭氧膜生物反應器
好氧膜生物反應器一般用於城市和工業的處理,好氧MBR用於城市污水處理通常是為了使出水達到回用的目的,而用於處理工業的主要為了去除一些特別的污染物,如油脂類污染物。
厭氧膜生物發生器中,通過膜的高效截留,不僅解決了厭氧污泥容易從膜生物反應器流失導致出水水質降低的問題,同時膜分離的作用還體現在對厭氧反應器的構造與處理效果的強化方面。以UASB與膜單元相結合為例,厭氧膜生物反應器不再需要設計的三相分離器來實現固液氣的分離;而對於兩相厭氧MBR,由於膜分離的作用使產酸反應氣中的產酸菌濃度增加,提高了水解發酵能力,同時膜將大分子有機物截留在產酸反應器中使水解發酵,因此保持較高的酸化率。厭氧膜生物反應器廠用於高濃度有機分水的處理效果,由於膜生物反應器缺少曝氣,為了使厭氧污泥處於懸浮狀態,處理高濃度有機的厭氧膜生物反應器均採用分體式。
⑷ 生物膜反應器的介紹
膜生物反應器一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。
⑸ 生物膜污水處理特徵(生物膜污水處理工藝方面的特徵)
與傳統活性污泥法相比,生物膜法處理污水技術因為操作方便、剩餘污泥少、抗沖擊負荷等特點,適合與中小型污水處理廠工程,在工藝上有如下特徵:
一、微生物方面的特徵
1、微生物種類豐富,生物的食物鏈長
相對於活性污泥法,生物膜載體(濾料、填料)為微生物提供了固定生長的條件,以及較低的水流、氣流攪拌沖擊,利於微生物的生長增殖。因此,生物膜反應器為微生物的繁衍、增殖及生長棲息創造了更為適宜的生長環境,除大量細菌以及真菌生長外,線蟲類、輪蟲類及寡毛蟲類等出現的頻率也較高,還可能出現大量絲狀菌,不僅不會發生污泥膨脹,還有利於提高處理效果。
另外,生物膜上能夠棲息高營養水平的生物,在捕食性纖毛蟲、輪蟲類、線蟲類之上,還棲息著寡毛蟲和昆蟲,在生物膜上形成長於活性污泥的食物鏈。
較多種類的微生物,較大的生物量,較長的食物鏈,有利於提高處理效果和單位體積的處理負荷,也有利於處理系統內剩餘污泥量的減少。
2、存活世代時間較長的微生物,有利於不同功能的優勢菌群分段運行
由於生物膜附著生長在固體載體上,其生物固體平均停留時間(污泥泥齡)較長,在生物膜上能夠生長世代時間較長,增殖速率慢的微生物,如硝化菌、某些特殊污染物降解專屬菌等,為生物處理分段運行及分運行作用的提高創造了更為適宜的條件。
生物膜處理法多分段進行,每段繁衍與進入本段污水水質相適應的微生物,並形成優勢菌群,有利於提高微生物對污染物的生物降解效率。硝化菌和亞硝化菌也可以繁殖生長,因此生物膜法具有一定的硝化功能,採取適當的運行方式,具有反硝化脫氮的功能。分段進行也有利於難降解污染物的降解去除。
二、處理工藝方面的特徵
1、對水質、水量變動有較強的適應性
生物膜反應器內有較多的生物量,較長的食物鏈,使得各種工藝對水質、水量的變化都具有較強的適應性,耐沖擊負荷能力較強,對毒性物質也有較好的抵抗性。一段時間中斷進水或遭到沖擊負荷破壞,處理功能不會受到致命的影響,恢復起來也較快。因此,生物膜法更適合於工業廢水及其他水質水量波動較大的中小規模污水處理。
2、適合低濃度污水的處理
在處理水污染物濃度較低的情況下,載體上的生物膜及微生物能保持與水質一致的數量和種類,不會發生在活性污泥法處理系統中,污水濃度過低會影響活性污泥絮凝體的形成和增長的現象。生物膜處理法對低濃度污水,能夠取得良好的處理效果,正常運行時可使BOD5為20~30mg/L(污水),出水BOD5值降至10mg/L以下。所以,生物膜法更適用於低濃度污水處理和要求優質出水的場合。
3、剩餘污泥產量少
生物膜中較長的食物鏈,使剩餘污泥量明顯減少。特別在生物膜較厚時,厭氧層的厭氧菌能夠降解好氧過程合成的剩餘污泥,使剩餘污泥量進一步減少,污泥處理與處置費用隨之降低。通常,生物膜上脫落下來的污泥,相對密度較大,污泥顆粒個體也較大,沉降性能較好,易於固液分離。
4、運行管理方便
生物膜法中的微生物是附著生長,一般無需污泥迴流,也不需要經常調整反應器內污泥量和剩餘污泥排放量,且生物膜法沒有絲狀菌膨脹的潛在威脅,易於運行維護與管理。另外,生物轉盤、生物濾池等工藝,動力消耗較低,單位污染物去除耗電量較少。
生物膜法的缺點在於濾料增加了工程建設投資,特別是處理規模較大的工程,濾料投資所佔比例較大,還包括濾料的周期性更新費用。生物膜法工藝設計和運行不當可能發生濾料破損、堵塞等現象。