摘要:MBR工艺具有出水水质好、运行稳定、节省占地面积、易于管理维护等特点,出水消毒后可直接回用,与传统的中水处理工艺(二级生物处理+混凝沉淀+过滤+消毒)相比具有明显的经济优势。
随着经济的发展和城市化进程的加快,城市缺水问题尤为突出。从保障居住小区供水的可靠性和改善周围环境质量上来看,在缺水地区建设小区中水系统是最为经济有效的方法。
污水处理技术是污水资源化回用的前提条件,根据小区的污水特点和整体规范要求,选择简单高效、经济合理的处理方法对于实施中水回用至关重要。
膜生物反应器(MBR)是目前公认的水处理高新技术,它综合了膜处理技术和生活处理技术的优点,具有流程简单、出水水质好、运行管理简单、占地少等优点,是小区污水回用的适用技术,目前该技术已在德国、美国、日本等国家广泛应用于污水处理和再利用领域。
MBR的组成
从整体结构上看,MBR主要由膜组件、生物反应器和泵三部分组成,其中生物反应器是污染物降解的主要场所,膜组件相当于生物处理系统中的二沉池,起固液分离的作用,泵是系统出水的动力来源。
根据膜组件的设置位置,可将MBR分为一体式和分置式两类。前者是将膜组件放置在生物反应器的内部,后者是把膜组件与生物反应器分开设置,显然,这种分置式的MBR因为增加了污泥回流泵和维持一定的膜面流速而存在动力消耗大、系统运行费用高的问题,与之相比,一体式MBR的膜表面错流是由曝气器产生的空气搅动产生,不需污泥回流系统,因而系统相对简单、能耗较低,这也是目前小区中水回用处理工艺中通常采用的形式。
工艺特点
MBR工艺与其他生物处理工艺相比,具有以下特点:
(1)出水水质好,稳定性高膜过渡出水使得生物反应器内获得比普通活性污泥法高得多的生物浓度,极大地提高了生物降解能力和抗负荷冲击能力。同时,污泥停留时间较长,这也为难降解有机物分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物得以在反应器内繁殖富集,特别是对难降解有机物和氨氮的去除可以取得理想效果。另一方面,膜分离对小于膜孔径有有机大分子物质的截留作用,能够确保滤后出水在除菌、消除悬浮物和降低BOD方面很稳定。
(2)占地少膜生物反应器可以维持较高的污泥浓度,通常MLSS为8~20g/L,是传统生物处理的2.5~5倍,同时系统省去了二沉池和污泥回流设备,因而占地面积省。
(3)操作维护简单膜分离单元工艺简单,出水和运行不受污泥泥膨胀等因素的影响,操作维护简单方便,且易于实现自动控制管理。
(4)污泥处水费用低系统污泥浓度高,泥龄长,这意味着排泥量少,产泥量仅占传统工艺的30%,这对后续的污泥处理极为有利。
经济分析
MBR工艺具有出水水质好、运行稳定、节省占地面积、易于管理维护等特点,出水消毒后可直接回用,与传统的中水处理工艺(二级生物处理+混凝沉淀+过滤+消毒)相比具有明显的经济优势,其主要表现在:(1)MBR工艺容积负荷高,无二沉池,基建投资省;(2)污泥产量低,后期处理投资与处置费用低;(3)出水水质好,省去了三级处理;(4)随着膜技术的发展,膜的价格会不断下降、性能会更好;(5)占地面积小,在需要征地和空间有限的情况下,更显优越;(6)因工艺简单、维护管理方便,其潜在的运行管理费用较低。
在水资源日益紧张的今天,将处理后的水回用于绿化、洗车和冲厕,其应用前景广泛。MBR工艺作为一种新型、高效的水处理技术,具有处理效果好、出水水质稳定、设备简单、占地面积少和操作方便等优点,这是其他传统工艺无法比拟的。相信随着小区中水设施建设的逐步推进,MBR技术的应用将更为广泛。
