⑴ 求助MBR膜和生物膜是一个概念吗
2020.5.30感觉说膜生物反应器和生物膜反应器的区别似乎更好一些。
膜生物反应器(Membrane BioReactor,MBR)
生物膜反应器(采用生物膜法的反应器的统称,包括生物滤池,生物转盘,生物接触氧化,曝气生物滤池等)
因为名字相近,我们特别容易把它们混淆。
其他一些原因加深了这种错误印象。比如,两类反应器优势相近,都包含:剩余污泥量少;SRT与HRT(污泥停留时间与水力停留时间)无关;世代周期长的硝化细菌可以存留。
还有,两类反应器都面临着堵塞问题。
不过,这仅仅是“形似”,实际上两者有本质区别。
下面,我会针对上述易混淆的特征分步解释。首先,MBR属于活性污泥法的改进工艺。活性污泥法,微生物悬浮生长,在二沉池容易出现污泥难沉降的问题。MBR另辟蹊径,通过在二沉池中加膜单元,完全避开重力分离带来的缺陷,以膜两侧压差为动力,筛分不同直径的水中微粒;水分子透过膜得到收集,污泥因为较大,无法通过。这样,MBR的污泥停留时间的长短完全依靠定期排泥;如果每次排泥少,则泥停留时间长,硝化菌可以保留,污泥分解彻底,相应的泥量就少了。
生物膜反应器与此截然不同。基于生物膜法的基本原理,所有生物膜反应器的微生物都附着在填料上生长,形成生物膜;生物膜老化后充满气泡,从填料上脱落,依靠重力作用下沉,达到泥水分离。附着生长的优势是生物丰富多样,食物链长。食物链长,隐含了细菌吃污水中溶解性有机物,原生动物吃细菌的“演替”环节。原生动物广泛存在的污泥,易于沉降,并且量少。这种方法,硝化细菌自然生长与生物膜的内层而得到保存,污泥停留时间取决于生物膜老化速率,与污水停留时间无干。
两者都会堵塞,但形成不同,因此应对方法也不同。MBR膜单元可以简单理解为筛子,筛分泥水,堵塞可以理解为和筛孔差不多大的物质卡在筛子上,造成水流不畅,解决办法是反冲洗。而生物膜反应器通过预处理除去大部分进水中的固体颗粒,反应器主要处理溶解性有机物,其堵塞通常是因为生物膜老化脱落过于集中;常用的处理手段是调控进水浓度、进水水力负荷、改善填料孔隙度。(不过,曝气生物滤池也采用反冲洗,说明解决堵塞的方法也不是固定的,要视具体反应器而定。)
说了这么一大堆,我觉得,本质还是活性污泥法与生物膜法的区别,抓住这一点就好了。
⑵ MBR生物膜反应器一般都是什么材料的
MBR用膜常见材质:
一、高分子有机膜材料
(1)材质:聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等
(2)优点:成本相对较低,造价便宜,膜的制造工艺较为成熟,膜孔径和形式也较为多样,应用广泛.
(3)不足:运行过程易污染、强度低、使用寿命短
二、无机膜
(1)材质:金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等
(2)优点(陶瓷膜为例):耐酸 、抗压、抗温,其通量高、能耗相对较低
(3)不足:造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难
⑶ 膜生物反应器的分类
在水处理行业中,膜生物反应器投入大规模实际应用,膜生物反应器依据膜组件,及原理有不同的分类。下面我们就来了解一下膜生物反应器分类。
从整体上来讲,膜生物反应器分类有以下几种:
膜分离生物反应器:膜分离生物反应器用于污水处理中的固液分离。
膜曝气生物反应器:膜曝气生物反应器中膜被用于气体质量传递,通常是为好氧工艺供氧,可以实现生物反应器的无泡曝气,大大提高反应器的传氧效率。
萃取膜生物反应器:萃取膜生物反应器主要用于工业中优先污染物的处理,选择性透过膜被用于萃取特定的污染物。
按照膜组件的放置方式可分为:分体式和一体式膜生物反应器
分体式膜生物反应器(又称外置式膜生物反应器)是把生物反应器与膜组件分开放置,膜生物反应器的混合液经增压后进入膜组件,在压力作用下混合液中的液体透过膜得到系统出水,活性污泥则被截留,并随浓缩液回流到生物反应器内。
一体式膜生物反应器(又称内置式膜生物反应器)则直接将膜组件置于反应器内,通过的抽吸得到过滤液,膜表面清洗所需的错流由空气搅动产生,设置在膜的正下方,混合液随气流向上流动,在膜表面产生剪切力,以减少膜的污染。一体式膜生物反应器工艺是污水生物处理技术与膜分离技术的有机结合。
按照膜生物反应器是否需氧:可分为好氧和厌氧膜生物反应器
好氧膜生物反应器一般用于城市和工业的处理,好氧MBR用于城市污水处理通常是为了使出水达到回用的目的,而用于处理工业的主要为了去除一些特别的污染物,如油脂类污染物。
厌氧膜生物发生器中,通过膜的高效截留,不仅解决了厌氧污泥容易从膜生物反应器流失导致出水水质降低的问题,同时膜分离的作用还体现在对厌氧反应器的构造与处理效果的强化方面。以UASB与膜单元相结合为例,厌氧膜生物反应器不再需要设计的三相分离器来实现固液气的分离;而对于两相厌氧MBR,由于膜分离的作用使产酸反应气中的产酸菌浓度增加,提高了水解发酵能力,同时膜将大分子有机物截留在产酸反应器中使水解发酵,因此保持较高的酸化率。厌氧膜生物反应器厂用于高浓度有机分水的处理效果,由于膜生物反应器缺少曝气,为了使厌氧污泥处于悬浮状态,处理高浓度有机的厌氧膜生物反应器均采用分体式。
⑷ 生物膜反应器的介绍
膜生物反应器一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。
⑸ 生物膜污水处理特征(生物膜污水处理工艺方面的特征)
与传统活性污泥法相比,生物膜法处理污水技术因为操作方便、剩余污泥少、抗冲击负荷等特点,适合与中小型污水处理厂工程,在工艺上有如下特征:
一、微生物方面的特征
1、微生物种类丰富,生物的食物链长
相对于活性污泥法,生物膜载体(滤料、填料)为微生物提供了固定生长的条件,以及较低的水流、气流搅拌冲击,利于微生物的生长增殖。因此,生物膜反应器为微生物的繁衍、增殖及生长栖息创造了更为适宜的生长环境,除大量细菌以及真菌生长外,线虫类、轮虫类及寡毛虫类等出现的频率也较高,还可能出现大量丝状菌,不仅不会发生污泥膨胀,还有利于提高处理效果。
另外,生物膜上能够栖息高营养水平的生物,在捕食性纤毛虫、轮虫类、线虫类之上,还栖息着寡毛虫和昆虫,在生物膜上形成长于活性污泥的食物链。
较多种类的微生物,较大的生物量,较长的食物链,有利于提高处理效果和单位体积的处理负荷,也有利于处理系统内剩余污泥量的减少。
2、存活世代时间较长的微生物,有利于不同功能的优势菌群分段运行
由于生物膜附着生长在固体载体上,其生物固体平均停留时间(污泥泥龄)较长,在生物膜上能够生长世代时间较长,增殖速率慢的微生物,如硝化菌、某些特殊污染物降解专属菌等,为生物处理分段运行及分运行作用的提高创造了更为适宜的条件。
生物膜处理法多分段进行,每段繁衍与进入本段污水水质相适应的微生物,并形成优势菌群,有利于提高微生物对污染物的生物降解效率。硝化菌和亚硝化菌也可以繁殖生长,因此生物膜法具有一定的硝化功能,采取适当的运行方式,具有反硝化脱氮的功能。分段进行也有利于难降解污染物的降解去除。
二、处理工艺方面的特征
1、对水质、水量变动有较强的适应性
生物膜反应器内有较多的生物量,较长的食物链,使得各种工艺对水质、水量的变化都具有较强的适应性,耐冲击负荷能力较强,对毒性物质也有较好的抵抗性。一段时间中断进水或遭到冲击负荷破坏,处理功能不会受到致命的影响,恢复起来也较快。因此,生物膜法更适合于工业废水及其他水质水量波动较大的中小规模污水处理。
2、适合低浓度污水的处理
在处理水污染物浓度较低的情况下,载体上的生物膜及微生物能保持与水质一致的数量和种类,不会发生在活性污泥法处理系统中,污水浓度过低会影响活性污泥絮凝体的形成和增长的现象。生物膜处理法对低浓度污水,能够取得良好的处理效果,正常运行时可使BOD5为20~30mg/L(污水),出水BOD5值降至10mg/L以下。所以,生物膜法更适用于低浓度污水处理和要求优质出水的场合。
3、剩余污泥产量少
生物膜中较长的食物链,使剩余污泥量明显减少。特别在生物膜较厚时,厌氧层的厌氧菌能够降解好氧过程合成的剩余污泥,使剩余污泥量进一步减少,污泥处理与处置费用随之降低。通常,生物膜上脱落下来的污泥,相对密度较大,污泥颗粒个体也较大,沉降性能较好,易于固液分离。
4、运行管理方便
生物膜法中的微生物是附着生长,一般无需污泥回流,也不需要经常调整反应器内污泥量和剩余污泥排放量,且生物膜法没有丝状菌膨胀的潜在威胁,易于运行维护与管理。另外,生物转盘、生物滤池等工艺,动力消耗较低,单位污染物去除耗电量较少。
生物膜法的缺点在于滤料增加了工程建设投资,特别是处理规模较大的工程,滤料投资所占比例较大,还包括滤料的周期性更新费用。生物膜法工艺设计和运行不当可能发生滤料破损、堵塞等现象。