智能MBR膜污水處理設備

智能MBR膜污水處理設備——整體概要

MBR污水處理技術的全稱為膜生物反應器污水處理技術，是將高效膜污水分離技術和傳統的活性污染物分離技術進行有機結合的污水處理方法，這種污水處理技術的優勢在于，能夠將所有污水之中蘊涵的微生物截留在生物反應器之上，從而提升生物反應器的污泥濃度。從理論分析的角度來看，污泥的濃度和泥齡沒有任何上限，可以進行無限的增長，從而使出水的有機污染物的含量和濃度達到。在對MBR污水處理工藝的應用分析時可以看到，MBR污水處理工藝可以有效的去除水中的氨元素和氮元素，對于工業廢水的處理效果與傳統的生物處理工藝相比，MBR污水處理技術處理后的水質較好，同時整套工藝設備的占地面積較小，設備設置相對集中，更具有系統化和便捷化的管理方案，而且整套工藝還具備很大的優化空間與升級潛力，其工藝技術具備廣闊的發展前景。我國對于MBR污水處理工藝的研究起步較晚，然而由于我國對于*技術的重視，使MBR技術的發展趨勢較為迅猛，并且MBR技術已經得到了部分企業的實際應用。在2002年，MBR技術的開發被列為863重點科研攻關項目，是MBR技術在我國得到重視的重要的標志之一。MBR污水處理技術在運行情況相同時，其生物反應器有著較強的處理能力，能夠*攔截粒徑大于0.22um的有機污染物，同時在我國各個科技人員的研究之下，對于其參數進行了深入的分析和科學的建模，將有效驗證MBR技術的優排泥時間和水力沖洗周期[1]。

工藝的工作機理與工作形式

MBR污水處理技術主要是由反應器的池體、生物膜組件、風力曝氣系統以及連接系統的管道閥門組成。一旦污水之中的有機物通過池體，其內部就會發生整體的微生物降解反應，從而使污水水質得到總體凈化。而生物膜的主要功能在于，將污染物之中的大分子、細菌、活性的有機物截留在反應器之中，從而使出水的水質量達到回收的參數標準，與此同時，也能夠確保反應器之中污泥濃度的提升，從而全面提升生化反應的速率。

MBR的生物膜分為有機膜和無機膜兩種膜類型。有機膜的整體造價較為便宜，但是非常容易受到污染和損害。而無機膜的造價較為昂貴，能夠在多種不同的惡劣環境下作業，其使用壽命也能得到一定的保證。MBR的生物膜組件是根據其在整個系統內的功能性不同劃分的，包括分離性MBR，曝氣性MBR和萃取性MBR等等。MVR的分離組件有點類似傳統微生物處理技術之中的二次沉淀池，正因為MBR污水處理技術的截留率過高，從而導致了生物反應器之中物生物濃度較高，污泥停留的時間也較長，因此MBR污水處理之后的水質較好[2]。而曝氣性的MBR組件能夠通過透氣性的生物膜對于生物反應器進行供氧，氧氣能夠*被吸收和利用而不至形成氣泡。萃取用的MBR生物膜組件是采用內裝的纖維束管的硅管組成的，這些纖維束能夠有效的吸收沸水之中的污染物，并通過微生物的吸附而達到降解作用。

從反應器與膜組建的結合形式不同，MBR污水處理技術的生物反應器也可以分為分置式和一體式兩種組成形式。分置式形式，顧名思義，即是生物膜組件與反應器的設置方式是分開的，整個系統的驅動是通過加壓泵進行驅動。

生物處理

為分析好氧發酵產物的轉化機理，以廠B4為例，其污泥處理工藝規模600 t/d，采用蘑菇渣作輔料，混合比例為回料∶原泥∶輔料=2∶1∶0?2，一次倉發酵14 d，二次倉發酵20 d，共計34 d(冬季)，部分發酵產物再陳化1個月。表3為各采樣點物料中蛋白質、多糖和腐殖酸含量的變化。分析可知，發酵過程蛋白質減量顯著，多糖減量明顯但不*，陳化產物中仍含有64.5 mg/gVS的多糖，這主要是由于輔料(蘑菇渣)的加入，引入的多糖(以纖維素為主)所致。從腐殖酸總量上來看，經過發酵和陳化后，腐殖酸增量28.0%。從腐殖酸組分上來看，原泥中的腐殖酸以富里酸為主(125.5 mg/gVS)，經過與輔料和回料的調理后，混料的腐殖酸總量增加，這主要是輔料和回料中腐殖酸的貢獻。經過一次發酵，蛋白質含量顯著下降，富里酸含量顯著增加，說明這一階段是蛋白質的降解過程，也是富里酸的合成過程;經過二次發酵，蛋白質有略微地下降，富里酸幾乎無增長，胡敏酸開始累積，說明二次發酵階段是富里酸向胡敏酸的轉化過程，即腐殖化過程;在后續長時間的陳化過程，胡敏酸大量累積，也證明好氧發酵需要足夠長的時間來保證發酵效果。胡敏酸作為非水溶性的大分子腐殖酸，比富里酸的化學穩定性更好，在土壤中不易擴散和遷移，對土壤的保水保肥具有重要意義

同樣，采用熒光光譜法分析廠B4在好氧發酵過程物質的降解與合成機理，測定得到的光譜圖

與標準物質的圖譜比對可得各熒光峰所代表的物質，并結合化學分析可知：

(1)污泥經過一次發酵后，類蛋白熒光峰(峰A)消失，腐殖化中間產物的熒光峰發生偏移(B1→B2)，說明在一次發酵過程，類蛋白物質被降解，并轉化為腐殖化中間產物(富里酸)。

(2)二次發酵后，富里酸(峰B2)含量減少，胡敏酸(峰C)含量增加，說明二次發酵是有機物腐殖化的過程，但產物中仍有大量中間產物(峰B2)，說明

在有限的發酵時間內，腐殖化程度尚不*。

(3)在陳化過程，胡敏酸含量顯著增加，可見陳化過程促進了富里酸向胡敏酸的轉化，促進了有機物的腐殖化。經過長時間的陳化后，僅剩下類胡敏酸熒光峰(見圖4e)，說明好氧發酵產物經過一段時間的陳化，對進一步加強腐殖化過程是非常有必要的。

從各個廠的CI指數來看(見表2)，除廠B2和B3外，其余各廠的CI指數均在5.0以上。由于多糖不具有熒光特性，而CI指數耦合了蛋白質和腐殖酸的相對含量，因此該指數的使用可避免外加碳源而導致降解率不準確的問題，從而準確、有效地判斷發酵產物的穩定化水平。

為分析好氧發酵過程CI指數的變化規律，以廠B4為例，測定各采樣點的CI指數如圖4f。分析可知，經過兩次發酵后，CI指數顯著增加(CI=10.6)，陳化后，CI指數激增至69.3。由此可見，無論是厭氧消化，還是好氧發酵，這一指數綜合反映了物質的降解與合成，可用于污泥處理產物穩定化程度的判定。