膜生物反应器设计中工艺参数的探讨

膜生物反应器设计中工艺参数的探讨膜生物反应器设计中工艺参数的探讨3曹斌袁宏林王晓昌(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安710055)王恩让(西安市北石桥污水净化中心,西安710086)摘要膜生物反应器工艺中,系统构型、膜组件和生物反应器是中试设计中的关键因素。对工艺中的设计依据、构型、膜组件和有机负荷、污泥浓度、固体停留时间、水力停留时间等生物反应器的技术参数进行了探讨,为膜生物反应器中试设计提供了帮助。关键词膜生物反应器工艺设计技术参数3国家自然科学基金重点项目(50138020)。1引言膜生物反应器(MembraneBioreactor,MBR)在污水处理中得到了愈来愈广泛的研究和应用[1]。由于MBR工艺集合了传统活性污泥法中的生物处理技术和膜的高效截留作用,使系统出水水质得到大幅度提高,其优势明显优于单一的活性污泥或膜分离,并且不像单一的膜分离那样需要对原水进行预处理。作为一种新型高效的污水深度处理技术,我国一些科技人员正在对MBR工艺进行深入的试验和研究。本文主要针对膜生物反应器中试工艺设计中系统构型、膜及膜组件的选择和设计依据、有机负荷、污泥浓度(MLSS)、水力停留时间(HRT)、固体停留时间(SRT)等问题进行探讨。2系统构型的确定膜生物反应器主要有淹没式和分置式2种构型。淹没式膜生物反应器具有体积小、设备紧凑、工作压力小、无水循环和能耗低等特点,由于曝气形成的剪切和紊动使污泥很难积聚在膜表面,因此不易造成膜纤维中心孔堵塞。淹没式膜生物反应器一般只能用于好氧处理。在设计时,中空纤维膜的装填密度(PackingDensity),选用的曝气器模式以及反应器底部曝气器的精确安放成为关键因素。分置式膜生物反应器可以使SRT和HRT得到有效控制,达到较高的有机物去除率,同时世代时间较长的硝化菌得以富集,提高了硝化效果。分置式膜生物反应器既能用于好氧处理,也能用于厌氧处理。3膜及膜组件的选取由于在MBR中,通过膜组件的是含有大量污泥的高浓度污水,所以膜极易受到污染。因此,选择合适的抗污染性强的膜及膜组件成为膜生物反应器的关键因素。311膜材料因膜的材料不同,膜分为有机膜和无机膜2种。常用的有机膜材料主要包括聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等。无机膜主要以金属及金属氧化物、陶瓷等为材料