發(fā)展歷史

在MBR研究初期，生物反應(yīng)器的構(gòu)型一般為好氧活性污泥反應(yīng)器。天源環(huán)保設(shè)備其主要問(wèn)題是懸浮污泥濃度過(guò)高，導(dǎo)致膜污染速率快；脫氮除磷效果不理想；曝氣能耗較高。近幾年來(lái)，出現(xiàn)了MBR的改進(jìn)工藝——復(fù)合型膜生物反應(yīng)器，獲得了更好的污染物去除效果和更穩(wěn)定的運(yùn)行性能。復(fù)合MBR工藝是將生物膜法或生物接觸氧化法與活性污泥法結(jié)合而構(gòu)成的復(fù)合生物反應(yīng)器(Hybridbioreactor，HBR)與膜分離的聯(lián)用工藝。

在HBR—MBR工藝中，附著生長(zhǎng)的生物膜和懸浮生長(zhǎng)的活性污泥2種形式的微生物共存，二者發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，共同承擔(dān)去除污染物的作用，使得出水水質(zhì)得以提升，出水氨氮濃度低于活性污泥MBR，同時(shí)抗沖擊負(fù)荷的能力得到增強(qiáng)。因生物載體的介入而形成的生物膜具有多層結(jié)構(gòu)，從外至內(nèi)因氧傳遞阻力的增加而形成氧濃度梯度，進(jìn)而構(gòu)成外層以好氧為主而內(nèi)層以缺氧或厭氧為主的微環(huán)境，有利于提高系統(tǒng)的生物脫氮除磷能力。

另外，復(fù)合生物反應(yīng)器中微生物群落結(jié)構(gòu)多樣化，生物的食物鏈長(zhǎng)，可有效改善污泥性狀，提高其處理能力。與傳統(tǒng)高濃度的活性污泥工藝相比，HBR-MBR工藝由于總生物量中懸浮污泥濃度的減少而有利于減緩膜污染，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

MBR膜地埋式一體化污水處理設(shè)備運(yùn)行方式

市場(chǎng)分析

隨著中國(guó)的工業(yè)化和城市化的深入，中國(guó)污水處理領(lǐng)域的投資將持續(xù)保持增長(zhǎng)，但短期內(nèi)投資增速則顯現(xiàn)出下滑的趨勢(shì)。2010年中國(guó)污水行業(yè)處理行業(yè)投資總額為860億元，同比增長(zhǎng)26%，投資增速與2009年相比放緩。2011年污水處理行業(yè)投資增速繼續(xù)下滑至15%左右。預(yù)計(jì)到2013年行業(yè)投資增速可恢復(fù)至18%左右。

相對(duì)于工業(yè)污水處理領(lǐng)域，生活污水處理屬于投資領(lǐng)域，投資剛性較強(qiáng)，因此2011年及2012年可維持一定的生活污水設(shè)備需求。在經(jīng)濟(jì)疲軟的情況下，大部分企業(yè)可能會(huì)推遲自身污水處理系統(tǒng)的更新改造計(jì)劃。因此工業(yè)污水處理設(shè)備需求在2012年將出現(xiàn)下滑，在2013年至2015年間，有望出現(xiàn)恢復(fù)性反彈。

超濾設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)

A.超濾膜元件采用世界膜公司產(chǎn)品，確保了客戶得到目前世界上的有機(jī)膜元件，從而確保截留性能和膜通量。

B.系統(tǒng)回收率高，所得產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良，可實(shí)現(xiàn)物料的高效分離、純化及高倍數(shù)濃縮。

C.處理過(guò)程無(wú)相變，對(duì)物料中組成成分無(wú)任何不良影響，且分離、純化、濃縮過(guò)程中始終處于常溫狀態(tài)，特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理，*避免了高溫對(duì)生物活性物質(zhì)破壞這一弊端，有效保留原物料體系中的生物活性物質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分。

D.系統(tǒng)能耗低，生產(chǎn)周期短，與傳統(tǒng)工藝設(shè)備相比，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用低，能有效降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

E.系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)，集成化程度高，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少，操作與維護(hù)簡(jiǎn)便，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。

F.系統(tǒng)制作材質(zhì)采用衛(wèi)生級(jí)管閥，現(xiàn)場(chǎng)清潔衛(wèi)生，滿足GMP或FDA生產(chǎn)規(guī)范要求。

G.控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶具體使用要求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，結(jié)合的控制軟件，現(xiàn)場(chǎng)在線集中監(jiān)控重要工藝操作參數(shù)，避免人工誤操作，多方位確保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

MBR膜地埋式一體化污水處理設(shè)備運(yùn)行方式

超濾膜材料

近年來(lái)，我國(guó)每年排污水量約400-500億m3，經(jīng)處理后排放的僅15-25%，由于污水到處橫流，使我國(guó)各大水源都產(chǎn)生不同程度的污染，水環(huán)境嚴(yán)重惡化。所以，加強(qiáng)污水深度治理，使之不僅達(dá)標(biāo)排放而且還可大量回用，非常必要，這對(duì)改善水環(huán)境、緩解水資源的不足，節(jié)約寶貴的水資源都是十分重要的。城市及工業(yè)污水經(jīng)過(guò)深度處理后可用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、城市景觀、市政綠化、生活雜用、地下水回灌和補(bǔ)充地表水等方面的應(yīng)用。傳統(tǒng)水處理技術(shù)能夠消除部分污染物，將COD、BOD以及重金融等污染物指標(biāo)降到安全排放標(biāo)準(zhǔn)或雜用(中水)標(biāo)準(zhǔn)，但無(wú)法*消除排水中所含的微量溶解性污染物。采用反滲透膜技術(shù)可*去除這些污染物，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格意義下的污水再生。用傳統(tǒng)處理工藝和膜技術(shù)集成，可將污水或廢水變成不同水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的回用水，或使之循環(huán)回用，這樣即緩解了供求矛盾，又減少了污染，還可促進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

水環(huán)境質(zhì)量的嚴(yán)重惡化和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，迫切要求有相應(yīng)的污水廢水資源化的技術(shù)。在這一領(lǐng)域中膜分離技術(shù)占有重要的位置和作用。膜分離作為一項(xiàng)高新技術(shù)在近40年來(lái)迅速發(fā)展成為產(chǎn)業(yè)化的高效節(jié)能分離技術(shù)過(guò)程。40多年，電滲析、反滲透、微濾、超濾、納濾、滲透汽化，膜接觸和膜反應(yīng)過(guò)程相繼發(fā)展起來(lái)，在能源、電子、石化、醫(yī)藥衛(wèi)生、化工、輕工、食品、飲料行業(yè)和日常生活及環(huán)保領(lǐng)域等均獲得廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。社會(huì)的需求使膜技術(shù)應(yīng)允而生，也是社會(huì)的需求促使膜技術(shù)迅速發(fā)展，使膜技術(shù)不斷創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步，完善，成為單元操作，成為集成過(guò)程中的關(guān)鍵。

1連續(xù)膜過(guò)濾技術(shù)(CMC)

中空纖維膜由于比表面積大，膜組件的裝填密度大，所以設(shè)備緊湊;這種膜因紡制而成，工藝簡(jiǎn)單，所以生產(chǎn)成本一般低于其它的膜：由于沒(méi)有支撐層均可以反向清洗，特別是一些耐污染性好，對(duì)氧化性清洗劑耐受性好的膜的出現(xiàn)，使得在大規(guī)模的污水處理工程中，中空纖維膜的應(yīng)用有*的優(yōu)勢(shì)。

CMF技術(shù)的核心是高抗污染膜以及與之相配合的膜清洗技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)膜的不停機(jī)在線清洗清洗，從而做到對(duì)料液不間斷連續(xù)處理，保證設(shè)備的連續(xù)高效運(yùn)行。

CMF目前主要用于大型城市污水處理廠二沉池生水的深度處理回用，海水淡化或大型反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理。地表水地下水凈化、飲料澄清除濁等。

2膜生物反應(yīng)器(MBR)

膜生物反應(yīng)器是膜分離技術(shù)和生物技術(shù)結(jié)合的新工藝。用在污水廢水處理領(lǐng)域，利用膜件進(jìn)行固液分離，截留的污泥或雜質(zhì)回流至(或保留)在生物反應(yīng)器中，處理的清水透過(guò)膜排水，構(gòu)成了污水處理的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，膜組件的作用相當(dāng)于傳統(tǒng)污水生物處理系統(tǒng)中的二沉池。

MBR中使用的膜有平板膜、管式膜和中空纖維膜，目前主要以中空纖維膜為主。

生活污水經(jīng)MBR處理后，生水水源已達(dá)到很高的水標(biāo)準(zhǔn)。此方法不僅限于處理生活污水，MBR技術(shù)也廣泛地用于染色廢水，洗毛廢水、肉類(lèi)加工污水等水處理系統(tǒng)。MBR系統(tǒng)的另一個(gè)特點(diǎn)是規(guī)?？纱罂尚?，小裝置可用于一個(gè)家庭，大型裝置日處理量可達(dá)數(shù)萬(wàn)立方米。

3反滲透技術(shù)(RO)

反滲透技術(shù)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來(lái)的以壓力為驅(qū)動(dòng)力的膜分離技術(shù)。該技術(shù)是從海水、苦咸水淡化而發(fā)展起來(lái)的，通常稱(chēng)為“淡化技術(shù)”。由于反滲透技術(shù)具有無(wú)相變，組件化、流程簡(jiǎn)單，操作方便，占面積小、投資少，耗能低等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展十分迅速。RO技術(shù)已廣泛用于海水、苦咸水淡化，純水、超純水制備，化工分離、濃縮、提純，廢水資源化等領(lǐng)域。工程遍布電力、電子、化工、輕工、煤炭、環(huán)保、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。

廢水資源化是有開(kāi)發(fā)增量淡水資源與保護(hù)環(huán)境雙重目的。無(wú)機(jī)系列廢水處理與海水苦咸水淡化采用同類(lèi)裝并具有較多共性工藝技術(shù)。RO可使廢液中的銅、鉛、汞、鎳、銻、鈹、砷、鉻、硒、銨、鋅等離子脫除除90-99%。

目前，反滲透技術(shù)在城市污水深度處理，一些工業(yè)廢水深度處理方面的應(yīng)用受到了高度重視，包括中水回用，污水處理廠二級(jí)出水的深度處理，經(jīng)初級(jí)處理后的工業(yè)廢水深度處理制取優(yōu)質(zhì)淡水。中東不少缺水國(guó)家，在大量采用反滲透海水淡化技術(shù)的同時(shí)，引入反滲透技技術(shù)處理二級(jí)污水，出水水質(zhì)可達(dá)TDS≤80mg/L，擴(kuò)大了淡水資源。如中東地區(qū)、澳大利亞、新加坡等國(guó)都有這方面的大型工程實(shí)例。

4集成膜過(guò)程污水深度處理方法

集成膜過(guò)程是將超濾/微濾與反滲透(或納濾)結(jié)合使用，形成能夠滿足各咱回用目的的污水深度處理工藝。超濾、微濾可以作為獨(dú)立的高級(jí)三級(jí)處理方法，也是反滲透過(guò)程理想的預(yù)處理工藝，抗污染能力強(qiáng)、性能*的超濾、微濾單元代替了復(fù)雜的傳統(tǒng)處理工藝，而且出水品質(zhì)遠(yuǎn)高于三級(jí)出水指標(biāo)，不但*可以去除污水中的細(xì)菌和懸浮物，對(duì)COD、BOD也有一定的卻除效果。在超濾、微濾之后使用的反滲透膜，其清洗周期由采用傳統(tǒng)預(yù)處理工藝的3-4周增加到半年以上，膜壽命可延長(zhǎng)到達(dá)-6年。膜集成污水再生工藝具有系統(tǒng)穩(wěn)定、維護(hù)少、占地小、化學(xué)品用量少、流程簡(jiǎn)單和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。