碧水园mbr项目意味着什么？
一、MBR工艺的组成
膜生物反应器主要由膜分离组件和生物反应器组成。通常所说的膜生物反应器，其实是三类反应器的统称:①曝气式膜生物反应器(AMBR)；②萃取膜生物反应器(EMBR)；③固/液分离膜生物反应器(SLS MBR)。
二。曝气膜生物反应器
Cote首先报道了曝气膜生物反应器。p等在1988。它采用透气的致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水聚合物膜)，采用板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点的条件下，实现对生物反应器的无泡曝气。该工艺的特点是提高了接触时间和氧传递效率，有利于曝气过程的控制，不受传统曝气中气泡大小和停留时间因素的影响。如图【1】。
图[1]
三。萃取膜生物反应器
萃取膜生物反应器也被称为EMBR(萃取膜生物反应器)。有些工业废水因pH值高或存在对生物体有毒的物质，不宜直接与微生物接触处理。当废水中含有挥发性有毒物质时，如果采用传统的好氧生物处理工艺，污染物容易随曝气气流挥发，产生剥离现象，不仅使处理效果不稳定，还会造成空气污染。为了解决这些技术问题，英国学者利文斯顿研究开发了EMB。流程如图2所示。废水通过膜与活性污泥分离，废水在膜内流动，而含有某些特定细菌的活性污泥在膜外流动。废水不与微生物直接接触，有机污染物可通过膜被另一侧的微生物选择性降解。由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是独立的，各单元的水流相互影响很小，生物反应器中营养物质和微生物的生存条件不受废水水质的影响，水处理效果稳定。系统的运行条件，如水力停留时间和SRT，可以控制在最佳范围内，以维持污染物的最大降解率。
四、固液分离膜生物反应器
固液分离膜生物反应器是水处理领域研究最广泛的膜生物反应器，是一种用膜分离工艺代替传统活性污泥法中二沉池的水处理技术。在传统的废水生物处理技术中，污泥和水的分离是在二沉池中靠重力完成的，其分离效率取决于活性污泥的沉降性能。沉淀越好，泥水分离效率越高。但是污泥的沉降依赖于曝气池的运行，必须严格控制曝气池的运行条件来提高污泥的沉降，这就限制了这种方法的应用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池中的污泥无法维持较高的浓度，一般在1.5~3.5g/L左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)相互依赖，增加容积负荷和减少污泥负荷往往是矛盾的。系统运行过程中还会产生大量剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的25% ~ 40%。传统的活性污泥处理系统也容易发生污泥膨胀，出水含有悬浮物，恶化了出水水质。针对上述问题，MBR将分离工程中的膜分离技术与传统的废水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增加和污泥中特殊细菌(尤其是优势菌群)的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低F/M比，减少了剩余污泥的产量(甚至为零)，从而基本解决了传统活性污泥法存在的诸多突出问题。
动词 （verb的缩写）MBR工艺类型
以下均为固液分离膜生物反应器。根据膜组件与生物反应器的组合方式，膜生物反应器可分为分离式、集成式和复合型三种基本类型。请参考图3了解分离式和集成式MBR。
如图3所示，分离式膜生物反应器将膜组件与生物反应器分开。生物反应器中的混合液由循环泵加压后泵入膜组件的过滤端，混合液中的液体在压力下透过膜成为系统处理水；固体、大分子等。被膜截留并与浓缩液一起返回生物反应器。分离式膜生物反应器运行稳定可靠，易于清洗、更换和添加膜。而且膜通量一般都很大。但一般情况下，为了减少膜表面污染物的沉积，延长膜的清洗周期，需要使用循环泵在膜表面提供较高的错流速度，水循环量大，动力成本高(Yamamoto，1989)，泵高速旋转产生的剪切力会使部分微生物细胞失活(Brockmann和Seyfried，1997)。
一体式膜生物反应器是将膜组件置于生物反应器内，如图4所示。进水进入膜生物反应器，混合液中的活性污泥去除大部分污染物，出水在外压下进行膜过滤。这种类型的膜生物反应器省去了混合液循环系统和泵出水，因此能耗相对较低。占地比分离式更紧凑，近年来在水处理领域受到特别关注。但一般膜通量比较低，容易出现膜污染，膜污染后不容易清洗更换。
复合膜生物反应器在形式上也属于一体式膜生物反应器，但不同的是在生物反应器中加入了填料，从而形成复合膜生物反应器，改变了反应器的一些特性，如图5所示:
MBR工艺的特点
与许多传统的生物水处理工艺相比，MBR具有以下主要特点:
第一，出水水质高且稳定。
由于膜的高效分离作用，分离效果比传统沉淀池好得多。处理后的水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大大去除，出水水质优于建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)，可作为非饮用水城市杂用水直接回用。
同时，膜分离使微生物完全截留在生物反应器中，使系统保持较高的微生物浓度，既提高了反应装置对污染物的整体去除效率，又保证了良好的出水水质。同时，反应器对进水负荷(水质和水量)的各种变化具有良好的适应性，能够抵抗冲击负荷，从而稳定获得高质量的出水水质。
二是剩余污泥产量低。
该工艺可在高容积负荷和低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低(理论上可实现污泥零排放)，降低了污泥处理成本。
三是占地面积小，不受设置场合限制。
生物反应器可以保持高浓度的微生物量，处理装置的容积负荷高，大大节省了占地面积；工艺流程简单，结构紧凑，节省占地面积，不受设置场所的限制。适用于任何场合，可以做成地上、半地下、地下。
第四，可以去除氨氮和难降解有机物。
由于微生物被完全截留在生物反应器中，有利于硝化细菌等生长缓慢的微生物的截留和生长，系统的硝化效率得到提高。同时可以增加部分难降解有机物在系统中的水力停留时间，有利于提高难降解有机物的降解效率。
5.操作管理方便，易于实现自动控制。
该工艺实现了水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的完全分离，运行控制更加灵活稳定。它是污水处理中易于装备的新技术，可以实现微机自动控制，从而使运行管理更加方便。
第六，容易从传统工艺转型。
该工艺可作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水的深度处理(从而实现城市污水的大量回用)等领域具有广阔的应用前景。
膜生物反应器也有一些缺点。主要表现在以下几个方面:
o膜成本高，使得膜生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；
o容易出现膜污染，给运行管理带来不便；
o高能耗:首先，MBR的泥水分离过程中必须保持一定的膜驱动压力；其次，MBR池中MLSS浓度很高，为了保持足够的氧转移速率，必须增加曝气强度；并且为了增加膜通量和减少膜污染，必须增加流速和清洗膜表面，导致MBR比传统生物处理工艺能耗更高。
MBR工艺用膜
膜可以由多种材料制成，可以是液体、固体甚至气体。目前，使用的大多数分离膜是固相膜。根据孔径大小不同，可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜；按材质不同可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是微滤膜。该膜可以是同质的或异质的，并且可以是带电的或电中性的。广泛用于废水处理的膜主要是由有机高分子材料制成的固相不对称膜。
膜的分类如图所示:
第一，MBR膜材料
1.高分子有机膜材料:聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯腈、聚砜、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。
有机膜的成本相对较低，制造成本便宜，膜的制造工艺成熟，膜的孔径和形式也多样，应用广泛，但在运行过程中容易被污染，强度低，使用寿命短。
2.无机膜:是一种固体膜，是由无机材料制成的半透膜，如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等。
目前MBR中使用的无机膜多为陶瓷膜，其优点是可以在pH = 0 ~ 14，压力P
二、MBR膜的孔径
MBR工艺中使用的膜一般为微滤膜(MF)和超滤膜(UF)，大多采用0.1 ~ 0.4微米的膜孔径，对于固液分离的膜反应器来说已经足够。
微滤膜常用的高分子材料有:聚碳酸酯、纤维素酯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等。
超滤常用的高分子材料有聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯、纤维素酯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰胺等。
三。MBR膜组件
为了便于工业化生产和安装，提高膜的工作效率，使单位体积的膜面积达到最大，通常将膜以某种形式组装在一个基本单元装置中，在一定的驱动力下，使混合溶液中的组分分离。这种装置叫做膜组件。
工业上常用的膜组件有五种类型:
板框组件、螺旋缠绕组件、管状组件、中空纤维组件和毛细管组件。前两种用平板膜，后三种用管式膜。圆管膜直径>:10mm；毛细管型-0.5 ~ 10.0毫米；中空纤维型
表:各种膜组件的特性
名称/项目中空纤维毛细管螺旋盘管扁管型
价格(元/立方米)40 ~ 150 150 ~ 800 250 ~ 800 800 ~ 2500 400 ~ 1500。
填充密度高、中低、中低。
清洁有难有易，清洁有易。
压降有高、中、低。
能在高压下操作吗？还能更难吗？
对膜的形式没有限制。
MBR工艺中常用的膜组件有:板框式、圆管式和中空纤维式。
板和框架类型:
它是MBR工艺中最早使用的膜组件形式，外观与普通板框压滤机相似。优点是制造和装配简单，操作方便，易于维护、清洗和更换。缺点是:密封复杂，压力损失大，堆积密度低。
圆管型:
它由膜和膜支架组成，有内压式和外压式两种运行方式。实际中多采用内压式，即水从管道流入，渗透液从外部流出。膜的直径在6-24mm之间，圆管膜的优点是:可以控制料液的湍流，不易堵塞，易于清洗，压力损失小。缺点是:堆积密度低。
中空纤维类型:
装配形式如下图所示:
[图]
一般外径为40 ~ 250μ m，内径为25 ~ 42μ m..优点:抗压强度高，不易变形。在MBR中，组件通常直接放入反应器中，没有压力容器，以形成浸没式膜生物反应器。一般是外压膜组件。优点是:堆积密度高；成本相对较低；使用寿命更长，可使用理化性能稳定、透水性低的尼龙中空纤维膜；该膜具有良好的耐压性，并且不需要支撑材料。缺点是:对堵塞敏感，污染和浓差极化对膜的分离性能影响较大。
MBR膜组件设计的一般要求:
o为膜提供足够的机械支撑，流道畅通，无死角和死水；
o低能耗，尽量减少浓差极化，提高分离效率，减少膜污染；
o包装密度尽可能高，便于安装、清洗和更换；
o足够的机械强度、化学和热稳定性。
膜组件的选择应综合考虑成本、装填密度、应用场合、系统流程、膜污染、清洗和使用寿命等因素。
MBR的应用领域
20世纪90年代中后期，膜生物反应器在国外已进入实际应用阶段。加拿大Zenon公司首先引进了超滤管式膜生物反应器，并将其应用于城市污水处理。为了节约能源，公司还开发了浸没式中空纤维膜组件，其开发的膜生物反应器已在美国、德国、法国、埃及等十多个地方得到应用，规模从380m 3 /d到7600m 3 /d不等，日本三菱丽阳公司也是世界知名的浸没式中空纤维膜供应商，在MBR的应用方面积累了多年的经验，在日本等国家建设了许多实用的MBR工程。日本久保田公司是膜生物反应器实际应用的另一家竞争公司，其生产的平板膜具有流通量大、抗污染、工艺简单等特点。国内一些研究人员和企业也在努力使MBR实用化。
目前，膜生物反应器已应用于以下领域:
一、城市污水处理和建筑中水回用
1967年美国Dorr-Oliver公司建成第一座采用MBR工艺的污水处理厂，处理废水14m 3 /d。1977期间，日本某高层建筑采用了污水回用系统。1980年，日本建成了两座MBR处理厂，处理能力分别为65438+100m3/d和50m 3 /d。在90年代中期，日本有39个这样的工厂在运行，最大处理能力为500m 3 /d，超过65，438+000个高层建筑使用MBR处理污水并在中渠回用。1997年，英国威塞克斯公司在英国波洛克建立了当时世界上最大的MBR系统，日处理能力2,000 m3。1999年还在多塞特郡Swanage[14]建设了一座13，000 m3/d的MBR工厂。
1998年5月，清华大学一体化膜生物反应器中试系统通过国家鉴定。2000年初，清华大学在海淀镇医院建立了一套实用的MBR系统来处理医院废水。该项目于2000年6月建成并投入使用，目前运行正常。2000年9月，天津大学杨早彦教授及其研究团队在天津新技术产业园区陈普大厦建立了MBR示范工程。该系统每天处理污水25吨，处理后的污水全部用于厕所冲洗和绿地浇灌，占地面积10平方米，处理每吨污水的能耗为0.7 kW·h。
二。工业废水处理
自20世纪90年代以来，MBR的处理对象不断扩大。除了中水回用和粪便污水处理，MBR在工业废水处理中的应用也受到广泛关注，如食品工业废水、水产品加工废水、水产养殖废水、化妆品生产废水、染料废水和石化废水等，并取得了良好的处理效果。20世纪90年代初，美国在俄亥俄州建设了一套MBR系统处理某汽车厂工业废水，处理规模为151m 3 /d，系统有机负荷达到6.3kg COD/m3·d，COD去除率为94%，大部分油脂得到降解。荷兰某油脂提取加工厂采用传统的氧化沟污水处理技术处理其生产废水。由于生产规模扩大，污泥膨胀，难以分离。最后用Zenon膜组件代替沉淀池，运行效果良好。
三。微污染饮用水的净化
随着氮肥和农药在农业上的广泛应用，饮用水受到不同程度的污染。20世纪90年代中期，LyonnaisedesEaux开发了一种具有生物脱氮、农药吸附和除浊功能的MBR工艺。1995年，Lyonnaise de Seaux在法国Douchy建设了一座日饮用水能力为400m 3的工厂。废水中氮的浓度低于0.1.02微克/升，农药的浓度低于0.02微克/升..
四。粪便污水处理
粪便污水中有机物含量很高，传统的脱氮方法需要较高的污泥浓度，固液分离不稳定，影响三级处理效果。MBR的出现很好地解决了这个问题，使粪便污水不经稀释直接处理成为可能。
日本开发了一种叫做NS系统的粪便处理技术，其核心是平板膜装置和好氧高浓度活性污泥生物反应器相结合的系统。NS系统于1985年在日本埼玉县月谷市建成，生产规模为10kL/d，1989年在长崎县和熊本县新建了排泄物处理设施。NS系统中，每组平膜约0.4m2 * *几十组并联安装，使之成为一个可自动开启，可自动清洗的框架装置。膜材料为截留分子量为20000的聚砜超滤膜。反应器内污泥浓度保持在15000 ~ 18000 mg/L范围内，到1994年，日本已有超过1200套MBR系统用于处理超过4000万人的粪便污水。