MBR在居民区中水回用中的应用研究

MBIL在居民区中水回用中的应用研究徐忠厂(苏州森荣环保处置有限公司江苏苏州215000)我国水资源储量丰富，但却是世界上人均水资源最贫乏的圜家之一，人均只有2000m左右，位居世界第121位，在全国669个大中城市中，有400多个城市常年供水不足，其中有100多个城市严重缺水，目前，我国城市污水处理率仅为25％左右，污水未经处理直接排放不仅污染了环境，也给造成了巨大的资源浪费。中水是一种介于污水和自来水之间，能够在一定领域内使用的非饮用水，城市中的中水经常可以被用来作为城市绿化、道路清扫以及冲洗厕所使用，又被许多大中城市当作“城市第二水源”。MBR膜生物反应器技术是把生物技术与膜分离技术相结合的一种污水处理_T艺，该工艺具有易操作管理、去污效果好而倍受青睐，被称为‘2l世纪的水处理技术”，被广泛应用于城市污水以及工业废处理领域，具有良好的处理效果。1MBR工艺概述1．1MBR工艺原理MBR是膜生物反应器的简称，它是利用膜分离设备把生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留，充分把膜生物技术和膜分离技术结合起来，省去了二沉池，提高了固液分离效率和生化反应速率，使活性污泥浓度进一步提高，悬浮物和浊度几乎为零，有效解决了传统活性污泥处理经常出现的污泥膨胀，污水经处理之后便可以被直接被回用。在整个膜生物反应器工艺中，膜组件是其中最主要的组建部分，在膜生物反应器工艺中，膜相当于传统生物处理系统中的二沉池，分离区间一般在0．叭HITI0．1111／1，用膜组件来替代传统生物处理中的：二沉池也被认为是这项工艺的最大特点。1．2MBR工艺分类MBR主要是由膜组件、生物反应器和泵的构成，这三个部分在污水处理中发挥各自不同功能。根据不同的分类依据，MBB有着不同的种类(见表1)。表1MBR膜组件、生物反应器和泵的构成分类依据种类膜组建生物反应器组合方式膜组{：膜材牡}脏力驱动形式物反应器分落!式、一体式、(一体)艇合式管式、板框式、中纤维式拂有私L膜、j私LB其外压式、抽吸式好氧、厌辅1．3MBR优势及不足(1)MBR优势主要表现在：固液分离效率高，出水水质优质且稳定；污泥产生量少；_T艺省去了二沉池，设备装置较集中，占地面积少；对于氨氮以及难降解有机物也具有很好的处理效果；易于管理和操作，实现自动控制。(2)MBR不足主要表现在：由于膜组件造价高，此MBR工程一般投资额较其他处理方法相对较高；污泥分离的膜驱动压力以及高强度曝气使得MBR工艺的能耗相刘较高；膜绢件易受污染，且需要到期更换，后期清洗及更换需要费件j。2MBR在居民区中水回用中的应用2．1一体式膜生物反应器一·体式膜生物反应器是把膜组件放置在生物反应器的内部，将曝气器设置在膜组件的正下方，然后利用曝气时所引起的气液向上所产生的剪}刃力来达到膜面的错流效果，一体式膜生物反应器最早是在1989年由r-]本学者Yamamoto率先开发出来的一种污水处理技术。在实际应用中，也有通过膜组件附近叶轮搅拌和膜组件自身旋转达到膜面错流的效应。在一体式膜生物反应器中，水主要依靠抽吸泵。李青{J以居住人口在1．2万余人的某小区为例，采用一体式膜生物反应器，外压式PP中空纤维膜，处理小区优质杂排水并回用，实践表明，该工艺在水力停留时间为6h时，对BOD、SS、NH3N、浊度、色度的去除率都稳定达到了90％以上，出水的水质满足了城市污水再生利用景观环境用水水质标准，工程投产后每年可以节省自来水达27．1×10m，具有良好的应用效果和推广前景。2．2分置式膜生物反应器在分置式MBR巾，膜组件与生物反应器是分开放置，在反应器内设置循环管路，出水主要是依靠加压泵增压，压入膜组件中，活性污泥以及大分子物质将被膜截留浓缩，并回流至反应器内，从而达到去t亏效果。此，分置式MBR又叫交叉流式膜生物反应器。姚宏[21采用中试规模(处理水量为1．5t／h)为例，采用分置式MBR处理同用城市污水，进水水质COD为367mg·L～、SS为200rag·I～、NH3一N为45．8rag·L-、TN为56．5mg·L-。、浊度在300左右，经预处理(包括缺氧一好氧)和生物处理(MBR超滤膜)之后，该处理系统对化学需氧量COD的去除率为90％以上(出水浓度<20mg·L-)，对氨氮的去除率达到了95％以上(出水浓度lmg·、)，无悬浮物及大肠杆菌检出，TN的去除率达到65％左右，出水浊度在0．1NTU以下，远远低于回用水对浊度的要求。出水可以作为城市绿化、洗车等用水。2．3复合式膜生物反应器复合式MBR实际上也属一体式MBR范畴，所不同的是复合式MBR在生物反应器内加装填料，形成复合膜生物反应器，改变了反嘘器的某些性状，提高生物反应器中的污泥浓度，达到污水处理效率提升的效果。李军等I以粉末活性炭作为复合膜生物反应器中的填料，对以复合膜