三种MBR工艺在中水回用中的应用研究

三种MB1L工艺在中水回用中的应用研究李俊辉贾金丽(郑州科嘉环保有限公司河南郑州450000)我国是世界上淡水资源匮乏的国家之一，河南省是人口大省，近年来，随着全省城市化和工业化进程的加快，全省水资源短缺问题日益显现。根据《河南省水资源公报(2009年)》公布的结果显示：河南省2009年水资源总量为328．8亿立方米，比多年均值偏少了18．5％。全年总用水量为233．71亿立方米，其中农、林、渔业用水138．09亿立方米，工业用水53．51亿立方米，城乡生活、环境综合用水42．11亿立方米，农业和工业用水与上年相比都有较大幅度增加。此外，在对全省110个水功能区监测的结果是仅30个达标，达标率仅为27．3％，在评价的19个饮用水源保护区及饮用水源区中，水质合格次数在50％以下的有8个，占42．2％。水资源现状不容乐观。中水，顾名思义，就是水质介于上水和下水之间的，一种可以被重复利用的再生水，是污水经过处理之后达到一定的回用水质标准的水。一般来说中水被广泛应用到厕所冲洗、洗车、道路保洁、园林灌溉、市政绿化等领域，能够大大节省城市自来水的使用量。1MBR工艺原理1．1MBR工艺原理膜一生物反应器(MembraneBio—Reactor，简称MBR)主要是由膜分离组件及生物反应器两部分构成的一种新型废水生物处理技术，其工作原理就是利用膜分离装置将生化反应池中的活性污泥以及一些大分子有机物进行有效的截留，省去了原来的二沉池，由于生化反应池中的活性污泥浓度大大提高，实现了水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的分别控制，将那些难以降解的大分子有机物截留在反应池中进一步的反应、降解，从而实现污水的高效处理。1．2MBR类别膜生物反应器根据膜组件与生物反应器的组合方式的不同其大体可以分为以下几类：按所用膜的功能不同可以将膜生物反应器划分为分离式、无泡及萃取膜生物反应器；根据膜组件和生物反应器位置的不同可以将膜生物反应器工艺划分为分置式MBR、一体式MBR和复合式MBR等三类。1．3MBR工艺特点与传统的生物水处理工艺相比，MBR工艺总得来说具有：出水水质稳定，悬浮物和浊度几乎为零；剩余污泥产量很少，大大降低了污泥的处理费用；工艺流程简单易于管理；结构紧凑，占地面积较少等等优势而倍受欢迎。2S—MBR、R—MBR、H—MBR三种工艺及应用目前，实践中应用工艺较多的三种MBR工艺主要是一体式膜生物反应工艺(s—MBR)、分置式膜生物反应工艺(R—MBR)和复合式膜生物反应工艺(H—MBR)三种。下面就这三种工艺原理、特点及实际应用作一探讨：2．1S—MBR一体式膜生物反应器最早是由日本学者Yamamoto等在1989年首先开发的【I1。这种工艺是将膜组件直接放置在生物反应器中，然后通过工艺泵的负压抽吸功能将膜过滤出水。这种工艺的一个显著特点就是将膜浸没在反应器的混合液里面，因此又被称为淹没式MBR或者浸没式MBR(见图1)。林丰、张林生[21通过一体式CO城D麓池果显著：的去除率保持在⋯90％以上，而生物反应器的贡献值达到70％一85％，膜截留的贡献值在12％一25％之间；进水一1平均COD为573．6mg／L，出水平均COD为122．0mg／L，具有很好的抗冲击负荷能力；当一体式MBR反应器运行一定时间后，将污泥回流入水解酸化池，使得反应器内的污泥浓度保持在一个稳定值范围内，实现了不需排泥的效果，节省了污泥处置费用。2．2R—MBR分置式膜生物反应器(RMBR，见图2)是将膜组件与生物反应器分开放置，膜组件与生物反应器相对独立，二者通过泵和管路相连接，这种工艺又称交叉流式MBR。其工作流程首先是将生物反应器中的混合液由泵增压后进入膜组件，在压力作用下膜过出水生糖反应-加压聂囊蛆件豳2滤液成为系统处理出水，活性污泥，大分子物质等则被膜截留，并随着浓缩液回流到生物反应器内。姚宏等采用分置式MBR生物反应器处理城市污水，经过试验后发现，该工艺对于化学需氧量的去除率达到了90％以上，出水水质COD的质量浓度小于20mg／L，对氨氮的去除率甚至达到了95％以上，出水水质氨氮浓度小于lmg／L，浊度小于0．1，出水水质完全符合城市污水再生回用景观环境用水水质标准。2．3H—MBR复合式膜生物反应器工艺严格来说是属于一体式膜生物反应器的一种，其工艺特点(见图3)是通过曝气对水流的循环作用实现膜表面截留的污泥与硝化液的自动回流，简化A／O系统的运行阁。与严格意义上的一体式膜生物反应器所不同的是需要在生物反应器内加装填料，形成复合式的膜生物反应器，通过改变生物反应器的一些些性状，从而实现增加了生物反应器中的污泥浓《资源节约与环保》2013年第12期度，实现污水处理效率的提高。王春玲等以印染污水为例，采用复合式膜生物反应器与水解酸化预处理联用工艺处理印染