MBR膜中水回用技術

1、一、中水回用相關概念二、 MBR膜處理技術三、 MBR中水回用技術工藝設計講演內容講演內容中水回用相關概念“中水”一詞是相對于上水自來水、下水污水而言的，其水質介于下水和上水之間。中水指的是城市污水、廢水經凈化處理后經凈化處理后達到國家標準，能在一定范圍內使用的非飲用水非飲用水，可用于城市景觀和百姓生活的諸多方面。什么是中水？有哪些用途什么是中水？有哪些用途? ?根據(jù)中水利用的用途用途，中水可回用于地下水回灌用水，工業(yè)用水，農、林、牧業(yè)用水，城市非飲用水，景觀環(huán)境用水等五類五類。（1）中水回用于地下水回灌地下水回灌，可用于地下水源補給、防治海水入侵、防治地面沉降；（2）中水回用于工業(yè)用于工業(yè)可

2、作為冷卻用水、洗滌用水和鍋爐用水等方面；（3）中水回用于農、林、牧業(yè)用水用于農、林、牧業(yè)用水可作為糧食作物、經濟作物的灌溉、種植與育苗、林木、觀賞植物的灌溉、種植與育苗、家畜和家禽用水。（4）中水回用于城市城市非飲用水非飲用水可作為沖廁、道路清掃、消防、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工等的用水。（5）中水回用于景觀環(huán)境用水景觀環(huán)境用水通常包括住宅小區(qū)的人工水景、公園湖、城市小型河道等。小區(qū)中水回用系統(tǒng)的水源取自建筑小區(qū)內各建筑物所產生的雜排水。這種系統(tǒng)可用于建筑住宅小區(qū)、學校以及機關團體大院。其處理設施放置小區(qū)內，一般采用地埋式的中水回用裝置，中水回用處理系統(tǒng)上方可作為綠化用地。中水水質有如下要求

3、： 1滿足衛(wèi)生衛(wèi)生要求。其指標主要有大腸菌群數(shù)、細菌總數(shù)、余氯量、懸浮韌、BOD5等。 2滿足人們感觀感觀要求，即無不快的感覺。其衡量指標主要有濁度、色度、臭味等。 3滿足設備構造方面的要求，即水質不易引起設備、管道的嚴重腐蝕和結垢。其衡量指標有pH值、硬度、蒸發(fā)殘渣、溶解性物質等。4相關的污染物指標需達到系列回用水水質標準的規(guī)定。中水回用相關概念小區(qū)中水回用系統(tǒng)及水質要求小區(qū)中水回用系統(tǒng)及水質要求中水回用相關概念中水回用有何意義？中水回用有何意義？中水是城市的第二水源。城市污水再生利用是提高水資源綜合利用率，減輕水體污染的有效途徑之一。中水合理回用既能減少水減少水環(huán)境污染環(huán)境污染，又可以緩解

4、水資源緊缺緩解水資源緊缺的矛盾，是貫徹可持續(xù)發(fā)展的重要措施。污水的再生利用和資源化具有可觀的社會效益社會效益，環(huán)境環(huán)境效益效益和經濟效益經濟效益，已經成為世界各國解決水問題的必選。 中水回用于綠化 中水回用于道路的沖洗MBR的工作原理及組成的工作原理及組成 MBR為膜-生物反應器（MembraneBio-Reactor）的簡稱，是一種用膜分離過程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術。MBR膜處理技術 上：上：MBR膜反應池的組成膜反應池的組成 右：右：MBR膜組件的組成膜組件的組成MBR膜處理技術MBR工藝常見分類方法工藝常見分類方法按膜組件形式膜組件形式分為： 管式膜、平板膜、簾式真空

5、纖維膜；按膜組件與生物反應器組合形式組合形式： 分置式、一體式、一體（復合）式；MBR膜處理技術 由膜和膜的支撐體構成，有內壓型內壓型和外壓型外壓型兩種運行方式。實際中多采用內壓型，即進水從管內流入，滲透液從管外流出。膜直徑在624mm之間。按膜組件形式分為： 管式膜管式膜、平板膜、簾式真空纖維膜；按膜組件形式分為： 管式膜、平板膜平板膜、簾式真空纖維膜；平板膜豎直放置豎直放置在好氧反應池內，清水及小分子物質（如鹽分）在負壓引流負壓引流下垂直膜的表面透過濾膜，具有一定濃度的活性污泥混合液在曝氣的作用下平行平板膜向上流動并不斷沖刷沖刷平板膜表面，使污泥不容易在膜的表面堆積，從而保持恒定的透水產量

6、。按膜組件形式分為： 管式膜、平板膜、簾式真空纖維膜簾式真空纖維膜；外徑一般為40250m，內徑為2542m。在MBR中，常把組件直接放入反應器中，不需耐壓容器，構成浸沒式膜-生物反應器。一般為外壓式膜組件。按膜組件與生物反應器組合形式： 分置式分置式、一體式、一體（復合）式； 膜組件和生物反應器（池）分開設置分開設置，生物反應器中的混合液經循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，成為系統(tǒng)處理水；固形物、大分子物質等則被膜截留，隨濃縮液回流到生物反應器內。按膜組件與生物反應器組合形式： 分置式、一體式一體式、一體（復合）式；一體式膜-生物反應器是把膜組件置于生物反應器

7、內部內部，進水進入膜-生物反應器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外壓作用下由膜過濾出水。按膜組件與生物反應器組合形式： 分置式、一體式、一體（復合）式一體（復合）式； 復合式膜-生物反應器在形式上也屬于一體式膜-生物反應器，所不同的是在生物反應器內加裝填料，從而形成復合式膜-生物反應器，改變了反應器的某些性狀。與傳統(tǒng)生化法相比，MBR的優(yōu)點優(yōu)點是？一、出水水質優(yōu)質穩(wěn)定一、出水水質優(yōu)質穩(wěn)定由于膜的高效分離作用，分離效果遠好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近于零，細菌和病毒被大幅去除，出水水質優(yōu)于建設部頒發(fā)的生活雜用水水質標準（CJ25.1-89），可以直接作為非飲

8、用市政雜用水進行回用。同時，膜分離也使微生物被完全被截流在生物反應器內，使得系統(tǒng)內能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質，同時反應器對進水負荷（水質及水量）的各種變化具有很好的適應性，耐沖擊負荷，能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質的出水水質。二、剩余污泥產量少二、剩余污泥產量少該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產量低（理論上可以實現(xiàn)零污泥排放），降低了污泥處理費用。三、占地面積小，不受設置場合限制三、占地面積小，不受設置場合限制生物反應器內能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負荷高，占地面積大大節(jié)??；該工藝流程簡單、結構緊湊、占地面積省，不受設置

9、場所限制，適合于任何場合，可做成地面式、半地下式和地下式。MBR膜處理技術四、可去除氨氮及難降解有機物四、可去除氨氮及難降解有機物由于微生物被完全截流在生物反應器內，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時，可增長一些難降解的有機物在系統(tǒng)中的水力停留時間，有利于難降解有機物降解效率的提高。五、操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制五、操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制該工藝實現(xiàn)了水力停留時間（HRT）與污泥停留時間（SRT）的完全分離，運行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實現(xiàn)裝備化的新技術，可實現(xiàn)微機自動控制，從而使操作管理更為方便。六、易于從傳統(tǒng)工藝進行改造六、易于從

10、傳統(tǒng)工藝進行改造該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級污水處理廠出水深度處理（從而實現(xiàn)城市污水的大量回用）等領域有著廣闊的應用前景。與傳統(tǒng)生化法相比，MBR的優(yōu)點優(yōu)點是？MBR膜處理技術MBR工藝的不足膜造價高造價高，使膜-生物反應器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝；膜的壽命一般為3年，更換需要一定的費用。膜污染容易出現(xiàn)，給操作管理帶來不便操作管理帶來不便；能耗高能耗高：首先MBR泥水分離過程必須保持一定的膜驅動壓力，其次是MBR池中MLSS濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強度，還有為了加大膜通量、減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成MBR的能耗要比傳統(tǒng)的生

11、物處理工藝高。MBR膜處理技術MBR發(fā)展歷史發(fā)展歷史和前瞻第一階段（1966年1980年）1966年，美國的Dorr-Oliver公司首先將MBR用于廢水處理研究1968年，Smith等人在活性污泥法工藝中超濾取代二沉池20世紀70年代，膜生物反應器工藝首次進入日本市場第二階段（1980年1995年）1989年日本政府聯(lián)合許多大公司共同投資研發(fā)。90年代Kubota公司研制了平板式浸沒MBR。在80年代末90年代初，Zenon環(huán)境公司研制成功了兩個注冊產品。第三階段（1995年至今）20世紀90年代中后期，越來越多的歐洲國家將MBR用于生活污水和工業(yè)廢水的處理。目前主要由四家大公司經營MBR，

12、它們分別是加拿大Zenon公司，日本的MitsubishRayon公司，法國Suez.LDE/IDI公司和日本Kubota公司。MBR膜處理技術MBR膜處理技術MBR發(fā)展歷史和前瞻前瞻一、一、MBR應用的應用的重點領域和方向重點領域和方向現(xiàn)有城市污水處理廠的升級改造升級改造，特別是出水水質難以達標或處理流量劇增而占地面積無法擴大的水廠。無排水管網系統(tǒng)的小區(qū)小區(qū)，如居民點、旅游度假區(qū)、風景區(qū)等。有污水回用需求有污水回用需求的地區(qū)或場所，如賓館、洗車業(yè)、客機、流動廁所等充分發(fā)揮MBR占地面積小、設備緊湊、自動控制、靈活方便的特點。高濃度、有毒、難降解工業(yè)廢水工業(yè)廢水處理。如造紙、制糖、酒精、皮革、

13、合成脂肪酸等行業(yè)，是一種普遍的點源污染。MBR可以對這些常規(guī)處理工藝無法達標的廢水進行有效的處理，并實現(xiàn)回用。垃圾填埋廠滲濾液滲濾液的處理及回用。小規(guī)模小規(guī)模污水廠（站）的應用。膜技術的特點十分適合處理小規(guī)模污水。MBR膜處理技術MBR發(fā)展歷史和前瞻前瞻二、MBR未來的研究重點研究重點如下膜污染的機理及防治。MBR工藝流程形式及運行條件的優(yōu)化。MBR污泥產率與運行條件的關系，以合理減少污泥產量，降低污泥處理費用。MBR生物反應器內微生物的代謝特性及其對出水水質、污泥活性等的影響，從而確定適宜的微生物生長及代謝條件。MBR工藝經濟性研究。在目前國內經濟發(fā)展水平、膜產品供應狀況和規(guī)范設計要求的條件

14、下，MBR用于污水處理的最大經濟流量的確定。以節(jié)能、處理特殊水質對象、兼具脫氮除磷、操作維護簡便、可以長期穩(wěn)定運行等為目標，開發(fā)新型的膜生物反應器成熟、系統(tǒng)MBR的工藝設計方法MBR中水回用技術工藝設計中水回用常見處理方法中水回用常見處理方法1 物理處理法： 膜濾法，適用于水質變化大的情況。 采用這種流程的特點是：裝置緊湊，容易操作，以及受負荷變動的影響小。 膜濾法是在外力的作用下，被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動，溶液中溶劑和低分子量物質、無機離子從高壓側透過濾膜進入低壓側，并作為濾液而排出；而溶液中高分子物質、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留，溶液被濃縮并以濃縮形式排出。 2 物理化

15、學法：適用于污水水質變化較大的情況。一般采用的方法有：砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉淀等。這種流程的特點是：采用中空纖維超濾器進行處理，技術先進，結構緊湊，占地少，系統(tǒng)間歇運行，管理簡單。 3 生物處理法 適用于有機物含量較高的污水。一般采用活性污泥法、接觸氧化法、生物轉盤等生物處理方法。或是單獨使用，或是幾種生物處理方法組合使用，如接觸氧化 + 生物濾池；生物濾池 + 活性炭吸附；轉盤十砂濾等流程。這種流程具有適應水力負荷變動能力強、產生污泥量少、維護管理容易等優(yōu)點。MBR中水回用技術工藝設計MBR膜技術中水回用路線回用生活污水調節(jié)池水解酸化池MBR膜生物反應器膜生物反應器消毒池中水水池曝氣

16、系統(tǒng)化學清洗系統(tǒng)二氧化氯發(fā)生器吸糞車定期吸泥 由于濾膜的發(fā)明，中水開發(fā)與回用技術近期得到了迅速發(fā)展。 MBR膜技術煎有物理處理和生物處理的功能，在中水處理中的路線如下。MBR中水回用技術工藝設計主要設計內容主要設計內容1、膜、膜反應反應池大小池大小 根據(jù)污泥負荷、污泥濃度和進出水BOD5濃度來確定膜池的有效容積。處理水量為Q，MBR池BOD容積負荷為NA（一般在2.0 kg BOD/m3/d以下），池內污泥濃度為X（一般取600010000mg/L），流入膜生物反應池的BOD濃度為C0，則需要的膜生物反應池的容積V = C0QXNA。2、選擇膜元件、選擇膜元件選擇合適的膜通量 確定所需要的膜面

17、積 根據(jù)單支元件的膜面積確定膜元件的數(shù)量。 MBR膜在運行過程中涉及反洗等操作，因此必須綜合考慮水的利用率以及元件的停歇時間；同一膜生物反映器內應選同型號的膜組件。MBR中水回用技術工藝設計3、MBR產水系統(tǒng)產水系統(tǒng)產水系統(tǒng)可采用連續(xù)運行或間歇運行兩種不同的運行方式。對于微污染源水或MBR池MLSS濃度低的系統(tǒng)可連續(xù)產水（方案二）對于高MLSS的系統(tǒng)，可選用抽吸與停抽抽吸與停抽相結合的運行方式方式（方案一，小區(qū)污水中水回用采用此方式）MBR中水回用技術工藝設計4、MBR清洗系統(tǒng)清洗系統(tǒng)常見的清洗方式有反洗氣洗系統(tǒng)、反洗加藥系統(tǒng)、在線化學清洗系統(tǒng)、（離線）化學清洗系統(tǒng)。日常采用的是反洗反洗+氣洗

18、氣洗、反洗反洗+加藥清洗加藥清洗方式；當膜受污染后，根據(jù)污染程度選擇化學加強反洗化學加強反洗(CEB)、化學清洗化學清洗的方式。反洗反洗+氣洗氣洗MBR中水回用技術工藝設計4、MBR清洗系統(tǒng)清洗系統(tǒng)常見的清洗方式有反洗氣洗系統(tǒng)、反洗加藥系統(tǒng)、在線化學清洗系統(tǒng)、（離線）化學清洗系統(tǒng)。日常采用的是反洗反洗+氣洗氣洗、反洗反洗+加藥清洗加藥清洗方式；當膜受污染后，根據(jù)污染程度選擇化學加強反洗化學加強反洗(CEB)、化學清洗化學清洗的方式。反洗反洗+加藥加藥MBR中水回用技術工藝設計結合有機物污染通過堿洗堿洗效果明顯、鹽結垢通過酸洗酸洗效果明顯的原理，將化學加強反洗程序引入到MBR膜的運行過程中。通過類似于低強度低強度的化學清洗化學清洗的操作，將MBR膜的污染消除在剛形成的階段，阻止阻止膜污染染得不到及時恢復形成協(xié)同惡化惡化的效應?；瘜W加強反洗化學加強反洗(CEB)MBR中水回用技術工藝設計加藥種類加藥種類化學藥劑化學藥劑加藥濃度加藥濃度酸鹽酸、檸檬酸、草酸控制pH在2.53.5之間堿氫氧化鈉0.02%0.05%氫氧化鈉氧化劑次氯酸鈉0.05%0.1%次氯酸鈉推薦的推薦的CEB方式化學藥劑