MBR超滤膜，mbr工艺用于含油废水深度处理|污水再生利用

随着国家对环保的日益重视和人民环保意识的提高，对废水治理的要求也越来越高，排放标准越来越严格。因此废水能否治理达标，直接关系到企业的生存和发展。无论是从企业的责任，还是从改善周围的水环境的角度来说，做好废水治理工程都是十分必要的。治理污染，既能保护人民身体健康、改善企业工作环境，也能为企业的可持续发展打下坚实的基础。目前MBR工艺在污水处理中的应用越来越广泛，而且具有着很好的发展前景。

MBR（Membrane Bio - Reactor）是膜技术与生物处理技术有机结合的污水处理新工艺。该工艺利用微滤或超滤膜对水处理微生物的高效截流作用获得高浓度的活性污泥，各类污染物去除率高，出水水质好。

一、 MBR的工作原理及特点　

1、MBR含义及其工作原理　MBR为膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）的简称，近年来被广泛应用于污水处理和水资源的再利用领域中，是一种新型的具有很好的发展前景的水处理技术，它将膜分离单元与生物处理单元有机的结合在一起，大大提高了水处理的能力和效率。在运用MBR处理废水时，膜分离设备可以将进入生化反应池中的活性污泥以及一些大分子的有机物细菌等、进行有效的拦截，这就直接省去了废水处理过程中的二沉池，提高了处理的效率，同时这种膜的分离技术也大大提高了水处理的能力，同时也让生物反应器的功能更加显现，这种技术的最大优点在于大大增高了污泥浓度，使得水力的停留时间和污泥的停留时间更容易进行实时监测和控制。

膜生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成，而我们通常提到的膜-生物反应器主要包括曝气膜-生物反应器、萃取膜-生物反应器、固液分离型膜-生物反应器三个部分，它们都是膜-生物反应器的重要组成部分，在废水处理中发挥着重要的作用。按照划分的依据不同，MBR工艺分类也不同，比如按照膜组件与生物反应器组合方式不同，可以分为分置式、一体式、（一体）复合式等，根据膜组件不同可以分为管式、板框式、中空纤维式等。MBR运行工艺流程图如图1所示。

2、MBR工艺的特点

（1）出水水质优质稳定　比于传统的沉淀池MBR工艺进行废水处理，出水的水质水质好，且水质稳定，可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。另一方面，MBR工艺处理废水过程中，当微生物进入生物反应器中时，MBR系统就会自动截流微生物，这就保证了系统内一直都维持较高的微生物浓度，从而提高了反应装置内的反应效率以及去除杂质的去除率，从而进一步提高出水的水质，使得水质更加符合处理水的标准和要求。

（2）剩余污泥产量少

MBR工艺在高容积负荷、低污泥负荷下就可以正常运行了，剩余污泥产量也非常低，因此剩余污泥产量少也是MBR工艺的又一个突出的特点。

（3）占地面积小

MBR工艺流程中的生物反应器可以维持较高浓度的微生物，提高反应的效率，另外该处理装置相比较其他的处理方式和装置具有较高的容积负荷量，因此效率高也使得系统的占地面积大大减少，这样就可以简便操作流程，降低处理费用，节省成本。另外使用该工艺处理废水还不容易受到场地的限制，因此条件的限制条件也较少，形式也较为多样。

（4）可去除氨氮及难降解有机物

我们知道，MBR工艺处理的过程中微生物是被截流在生物反应器中的，这样可以提高微生物的处理效率以及增强微生物的截留生长，促进反应器中有机物的生长以及停留的时间，这样对于降解一些难溶有机物也是非常有利的。

（5）操作管理方便，易于实现自动控制。

MBR工艺应用采用一些先进的技术进行监控和管理，这样既可以实现水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，还可以使得系统控制更加灵活稳定，这种污水处理的新技术可以实现系统的自动化控制，因此这种工艺处理操作管理方便，易于实现自动控制。

（6）易于从传统工艺进行改造 。

MBR工艺相比于传统的污水处理工艺具有深度处理的功能，对原来的传统工艺具有很好的创新和改造，而且在原有的废水处理的工艺上进行改造也非常容易，因此应用前景比较宽阔。

综上所述，通过对比于传统的污水处理工艺，MBR具有很宽广的应用前景，传统的污水处理工艺在进行泥水分离这个流程时候，多采用的是二沉池自身的重力作用完成的，因此这种处理工艺的分离效率和效果在很大程度上都取决于活性污泥的沉降性能，污泥的沉降性能越好，那么沉静降的效率就越高，效果就越好。而影响活性污泥沉降性的主要因素就是曝气池的运行状态，如果一旦对于曝气池的的操作状态不能很好地控制的话，那么污泥的活性也不能很好的控制，这也就限制了这种废水处理工艺的适应范围。另一方面由于受到二沉池固液分离效果的影响，曝气池很难维持较高的污泥浓度，一般情况下只能在1.5～3.5g/L的范围之内，这就直接限制了反应池内的生化反应速率，影响反应效果。再比如水力停留时间和污泥龄之间的相互依赖，使得提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾，不利于系统的正常运行。传统的废水处理工艺在含油废水处理的过程中容易产生大量的剩余污泥，直接增加了污泥处理的费用，有时候还会出现污泥膨胀现象，严重时还会导致水体的进一步恶化。

MBR工艺是一种将膜分离技术与传统废水生物处理技术相结合的废水处理新技术，它取代了二沉池，从而直接降低了处理成本，提高了固液分离效率，另外反应池的生化反应速率也因为曝气池中的污泥活性和浓度的增大而有了很大的提高，特别是优势菌群的出现更是提高了生化的反应速率。MBR工艺解决了很多传统活性污泥处理工艺所解决不了的难题，它在当前的城市二级污水处理和回收利用等领域中拥有着广阔的前景。但是，在利用MBR工艺处理废水过程中还有一些缺点和不足，它的缺点主要体现在膜-生物反应器的造价高，对水质前期处理要求高，因此使用膜-生物反应器的使用投资较大，而且如果过度使用膜进行废水处理还会出现膜污染现象，直接影响操作管理。还有如果要想使得系统正常运行，必须保持一定的膜驱动压力和足够的曝气强度等等，这也直接表现出了该工艺的另一个缺点---能耗高。

二、 MBR在废水处理中的工艺流程说明

以下将对某污水处理厂的含油废水的处理流程和方法进行简要分析，原来工业废水的处理采用“隔油+破乳反应+气浮+生活污水调匀+接触氧化+沉淀”出水，这样的工艺出水水质只能达到一级排放标准，经过改造之后拟采用“隔油+破乳反应+气浮+水解酸化+调匀+生物接触氧化+MBR”的处理工艺，由于增加了水解酸化，工业污水的可生化性，使有机物在接触氧化段更容易去除，并且我们采用MBR代替了原来的二沉池，结果表明，MBR对SS的出去去除率达到95%以上，对氨氮的去除率在50%左右，对COD的去除率达到30%～40%，从而提高了污水处理的效率，也确保了系统的出水达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》标准。通说三年的运行，出水水质稳定。具体的处理工艺历程如下图所示。

1隔油池

由于生产车间排放的污水中含有大量的油脂，从而有效去除水中浮油则成为了处理站的重要环节。去除浮油可以降低污水中总油浓度，从而减轻后续处理构筑物的压力，隔油池就是去除污水中所含油脂的构筑物，它利用油、水比重不同的原理，使比重小的油滴聚集在池的表面，然后收集进入集油池。

2综合反应一体箱 当车间污水经过隔油池后，浮油得到了处理，但溶解状态的油和其他有机物仍使得COD浓度高达1500～2000mg/l，为降低这部分污染物的浓度，使污水通过综合反应一体箱，分别加入H2SO4、CaCl2、PAC、NaOH、PAM，使污水发生的破乳、混凝、调酸碱度、絮凝等一系列反应，使得水中的和水分离出来形成絮凝物。综合反应一体箱的反映效果，直接影响下一个单元的处理效果。

3气浮一体机　反应一体箱出水通过高差自流到气浮机，同时加入PAM，增加絮凝反应，使絮凝污染物形成较大颗粒絮状物，同时由于本气浮机专利技术设备产生微小气泡，大量微小气泡吸附于絮状物表面。在不断地涌向水面的过程中，托浮着水中已发生絮凝反应的絮状物浮出水面，由刮渣板收集排出。

4水解酸化池 气浮池中的废水通过水泵进入水解酸化池中，水解酸化池附设布水器，起到水力搅拌的作用，池内生长有大量兼性细菌，可将好氧菌不易降解的高分子长链有机物变为短链小分子有机物，可对水中硝酸盐进行反硝化作用，将硝态氮还原为气态氮。有效防止水体富营养化，同时有改良膜生物反应池内好氧污泥性状的功能。水解酸化池出水重力流进入调节池。

5调节池　调节池收集工业废水和生活废水，该单元主要起水量调节及水质均衡的作用，并加设预曝气装置，在帮助均化水质的同时防止废水 ** ，有效地杜绝了因污水 ** 产生恶臭的大气污染扰民现象的发生。调节池内污水由潜污泵提升进入接触氧化池。

6接触氧化反应池

由于污水进水污染物浓度较高，水量较大，对微生物有一定的冲击负荷，故采用耐冲击负荷的接触氧化池，为微生物的生长提供良好载体，保证出水水质。污水在曝气池内通过好氧微生物（活性污泥）分解有机物质。在接触氧化池底部均布的安装有足够数量的不堵塞型空气曝气器，空气经空气曝气器不断地向污水提供氧气，以确保污水中的生物氧化反应所需氧气量。每组空气扩散器前均设有调节阀。接触氧化池内污水通过自流进入膜生物反应池。　生物接触氧化池的主要功能：经调节和酸化的废水由泵定量提升至生物接触氧化池。该生物接触氧化池采用高效生物填料及微孔曝气装置，同时将活性污泥回流。活性污泥由好氧及兼性微生物（包括细菌、真菌、原生动物和后生动物）及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成，具有降解废水中有机物的能力，显示生物化学活性。

7膜生物反应池

膜生物反应池中布置有膜组件和曝气系统，膜组件由中空纤维膜组成，膜孔径为0.2-0.4μm，小于细菌的直径，属于微滤膜的范围，能有效拦截水中的细菌，可视为隔离除菌的一种手段，减少了后续投加的消毒药剂量。反应池内被微滤膜截流下的高浓度的活性污泥浓度达8000-10000mg/l，活性污泥BOD负荷率低，一般为0.1-0.2kgBOD/KgMLSS*d，污泥处于减速增长期后期和内源呼吸前期。污水中的有机物得到彻底有效的降解。处理后的水通过膜组件过滤，经过次氯酸钠的消毒后回用。MBR反应池曝气系统、膜组件及膜组件布置采用较为先进的专有技术，并设置在线膜组件反冲洗、药洗系统，有效防止膜污染，保持膜通量。　MBR池的主要功能：膜组件置于MBR池中，污水浸没膜组件，通过自吸泵的抽吸，利用抽吸负压来运行。在MBR反应池内，利用微生物的有机物分解处理方法和微滤膜相结合，分解污染物质，通过隔膜同时进行污泥和处理水的高度分离。膜表面光滑，污染恢复能力强，没有污泥凝结现象和水流停滞现象。同时通过膜机架底部曝气产生的气泡及水流，使膜片充分抖动并对膜进行擦洗。