MBR 工藝廢水處理具有以下主要特點:
優點:
1 出水水質優質穩定
由於膜的高效分離作用,分離效果遠好於傳統沉澱池,處理出水極其清澈,懸浮物和濁度接近於零,細菌和病毒被大幅去除,出水水質優於建設部頒發的生活雜用水水質標準( CJ25.1-89 ),可以直接作為非飲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,使得系統內能夠維持較高的微生物濃度,不但提高了反應裝置對汙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,耐衝擊負荷,能夠穩定獲得優質的出水水質。
2 剩餘汙泥產量少
該工藝可以在高容積負荷、低汙泥負荷下執行,剩餘汙泥產量低(理論上可以實現零汙泥排放),降低了汙泥處理費用。
3 佔地面積小,不受設定場合限制
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,佔地面積大大節省;該工藝流程簡單、結構緊湊、佔地面積省,不受設定場所限制,適合於任何場合,可做成地面式、半地下式和地下式。
4 可去除氨氮及難降解有機物
由於微生物被完全截流在生物反應器內,從而有利於增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長,系統硝化效率得以提高。同時,可增長一些難降解的有機物在系統中的水力停留時間,有利於難降解有機物降解效率的提高。
5 操作管理方便,易於實現自動控制
該工藝實現了水力停留時間( HRT )與汙泥停留時間( SRT )的完全分離,執行控制更加靈活穩定,是汙水處理中容易實現裝備化的新技術,可實現微機自動控制,從而使操作管理更為方便。
6 易於從傳統工藝進行改造
該工藝可以作為傳統汙水處理工藝的深度處理單元,在城市二級汙水處理廠出水深度處理(從而實現城市汙水的大量回用)等領域有著廣闊的應用前景。
缺點:
膜-生物反應器也存在一些不足。主要表現在以下幾個方面:
1膜造價高,使膜 - 生物反應器的基建投資高於傳統汙水處理工藝;
2 膜汙染容易出現,給操作管理帶來不便;
3 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、減輕膜汙染,必須增大流速,沖刷膜表面,造成 MBR 的能耗要比傳統的生物處理工藝高。
由於膜通量的提高、膜壽命的延長會大幅度降低MBR的執行費用,因此,在保證出水水質的前提下,膜通量應儘可能大,這樣可減少膜的使用面積,降低基建費用與執行費用。因此控制膜汙染,保持較高的膜通量,是MBR研究的重要內容。而膜通量與膜材料、操作方式、水力條件等因素密切相關。
能耗
能耗是汙水處理工藝的一個重要的評價指標,直接關係到處理方法的可行性。目前,常規分離式MBR執行能耗為3~4 kW?h/m3,淹沒式MBR執行能耗為0.6~2 kW?h/m3,高於活性汙泥法的0.3~0.4 kW?h/m3。
較高的動力費用是MBR推廣應用中遇到的主要問題之一。許多研究結果也表明:能耗是造成MBR執行費用高的主要原因。
分離式MBR的能耗組成:泵的熱能損失、曝氣能耗、管道阻力能耗、膜元件能耗和迴流汙泥水頭損失能耗,其耗能大小依次為:膜元件>泵>曝氣>管道>迴流汙泥,膜元件能耗佔總能耗的40%~50%,其中80%用於膜過濾的能量以熱能的方式散發。其中曝氣的能耗佔總能耗的96%以上。
MBR 工藝廢水處理具有以下主要特點:
優點:
1 出水水質優質穩定
由於膜的高效分離作用,分離效果遠好於傳統沉澱池,處理出水極其清澈,懸浮物和濁度接近於零,細菌和病毒被大幅去除,出水水質優於建設部頒發的生活雜用水水質標準( CJ25.1-89 ),可以直接作為非飲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,使得系統內能夠維持較高的微生物濃度,不但提高了反應裝置對汙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,耐衝擊負荷,能夠穩定獲得優質的出水水質。
2 剩餘汙泥產量少
該工藝可以在高容積負荷、低汙泥負荷下執行,剩餘汙泥產量低(理論上可以實現零汙泥排放),降低了汙泥處理費用。
3 佔地面積小,不受設定場合限制
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,佔地面積大大節省;該工藝流程簡單、結構緊湊、佔地面積省,不受設定場所限制,適合於任何場合,可做成地面式、半地下式和地下式。
4 可去除氨氮及難降解有機物
由於微生物被完全截流在生物反應器內,從而有利於增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長,系統硝化效率得以提高。同時,可增長一些難降解的有機物在系統中的水力停留時間,有利於難降解有機物降解效率的提高。
5 操作管理方便,易於實現自動控制
該工藝實現了水力停留時間( HRT )與汙泥停留時間( SRT )的完全分離,執行控制更加靈活穩定,是汙水處理中容易實現裝備化的新技術,可實現微機自動控制,從而使操作管理更為方便。
6 易於從傳統工藝進行改造
該工藝可以作為傳統汙水處理工藝的深度處理單元,在城市二級汙水處理廠出水深度處理(從而實現城市汙水的大量回用)等領域有著廣闊的應用前景。
缺點:
膜-生物反應器也存在一些不足。主要表現在以下幾個方面:
1膜造價高,使膜 - 生物反應器的基建投資高於傳統汙水處理工藝;
2 膜汙染容易出現,給操作管理帶來不便;
3 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、減輕膜汙染,必須增大流速,沖刷膜表面,造成 MBR 的能耗要比傳統的生物處理工藝高。
由於膜通量的提高、膜壽命的延長會大幅度降低MBR的執行費用,因此,在保證出水水質的前提下,膜通量應儘可能大,這樣可減少膜的使用面積,降低基建費用與執行費用。因此控制膜汙染,保持較高的膜通量,是MBR研究的重要內容。而膜通量與膜材料、操作方式、水力條件等因素密切相關。
能耗
能耗是汙水處理工藝的一個重要的評價指標,直接關係到處理方法的可行性。目前,常規分離式MBR執行能耗為3~4 kW?h/m3,淹沒式MBR執行能耗為0.6~2 kW?h/m3,高於活性汙泥法的0.3~0.4 kW?h/m3。
較高的動力費用是MBR推廣應用中遇到的主要問題之一。許多研究結果也表明:能耗是造成MBR執行費用高的主要原因。
分離式MBR的能耗組成:泵的熱能損失、曝氣能耗、管道阻力能耗、膜元件能耗和迴流汙泥水頭損失能耗,其耗能大小依次為:膜元件>泵>曝氣>管道>迴流汙泥,膜元件能耗佔總能耗的40%~50%,其中80%用於膜過濾的能量以熱能的方式散發。其中曝氣的能耗佔總能耗的96%以上。