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。通常提到的膜-生物反应器实际上是三类反应器的总称:曝气膜-生物反应器(AerationMembraneBioreactor,AMBR);萃取膜-生物反应器(ExtractiveMembraneBioreactor,EMBR);固液分离型膜-生物反应器(Solid/LiquidSeparationMembraneBioreactor,SLSMBR,简称MBR)。
萃取膜-生物反应器又称为EMBR(ExtractiveMembraneBioreactor)。因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在,某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理;当废水中含挥发性有毒物质时,若采用传统的好氧生物处理过程,污染物容易随曝气气流挥发,发生气提现象,不仅处理效果很不稳定,还会造成大气污染。为了解决这些技术难题,英国学者Livingston研究开发了EMB。
废水与活性污泥被膜隔开来,废水在膜内流动,而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动,废水与微生物不直接接触,有机污染物可以选择性透过膜被另一侧的微生物降解。由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自立,各单元水流相互影响不大,生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响,使水处理效果稳定。系统的运行条件如HRT和SRT可分别控制在优的范围,维持大的污染物降解速率。
以下讨论的均为固液分离型膜-生物反应器。根据膜组件和生物反应器的组合方式,可将膜-生物反应器分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。分置式膜-生物反应器把膜组件和生物反应器分开设置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端,在压力作用下混合液中的液体透过膜,成为系统处理水;固形物、大分子物质等则被膜截留,随浓缩液回流到生物反应器内。
分置式膜-生物反应器的特点是运行稳定可靠,易于膜的清洗、更换及增设;而且膜通量普遍较大。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积,延长膜的清洗周期,需要用循环泵提供较高的膜面错流流速,水流循环量大、动力费用高(Yamamoto,1989),并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象(BrockmannandSeyfried,1997)。
膜-生物反应器也存在一些不足。主要表现在以下几个方面:膜造,使膜-生物反应器的基建投资传统污水处理工艺;膜污染容易出现,给操作管理带来不便;能耗高:MBR泥水分离过程保持一定的膜驱动压力,其次是MBR池中MLSS浓度非常高,要保持足够的传氧速率,加大曝气强度,还有为了加大膜通量、减轻膜污染,增大流速,冲刷膜表面,造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高。
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更新时间:2020-08-24 09:24:26