A/O膜-生物反應器（Membrane Bioreactor，MBR）是將膜分離技術(shù)與生物處理單元相結(jié)合的水處理新技術(shù)。整個反應系統(tǒng)主要由核心膜組件、主體反應器、出水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)等組成。它以高效膜分離代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥法工藝中的二沉池，省卻了傳統(tǒng)活性污泥法中二沉池濃縮后剩余污泥的回流，相比于傳統(tǒng)工藝MBR還具有以下優(yōu)點：

膜組件能高效地實現(xiàn)固液分離，分離效果好于傳統(tǒng)的沉淀池，無需顧慮污泥膨脹，出水水質(zhì)良好且穩(wěn)定，以城市污水為進水時，膜出水可以直接回用；

由于膜的高效截留作用，可使微生物*截留在生物反應器內(nèi)，實現(xiàn)反應器水力停留時間和污泥齡的*分離，使運行控制更加靈活穩(wěn)定；

膜-生物反應器能在高的污泥濃度下運行，抗水質(zhì)波動能力強，容積負荷高，占地面積??；

長污泥齡有利于增殖緩慢的微生物的截留和生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高。也可增加一些難降解有機物在系統(tǒng)中的水力停留時間，有效地將分解難降解有機物的微生物滯留在反應器內(nèi)，有利于難降解有機物降解效率提高；

膜-生物反應器可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費用；

建設周期短，施工費用省，安裝靈活，并且根據(jù)不同處理規(guī)模可以靈活調(diào)整，易于標準化和設備化。同時，普通生物處理工藝改造為MBR也較為方便；

易實現(xiàn)自動控制，操作管理方便。

膜-生物反應器相較于傳統(tǒng)工藝，具有上述7大優(yōu)勢，但傳統(tǒng)概念上認為MBR的投資建設成本較高。然而，隨著土地價格增長、膜組件價格的下降、膜性能的改善，膜-生物反應器的投資已經(jīng)和常規(guī)工藝相當，當應用在現(xiàn)有工藝的升級改造上，投資甚至還可低于常規(guī)工藝。

目前，膜-生物反應器在小規(guī)模污水處理上也已經(jīng)得到了廣泛的應用在出水水質(zhì)要求高、占地面積小的地區(qū)更是體現(xiàn)處理常規(guī)工藝無法替代的優(yōu)勢。

東莞一體化生活污水處理設備基本原理

1、帶氣絮粒的上浮和氣浮表面負荷的關(guān)系

粘附氣泡的絮粒在水中上浮時，在宏觀上將受到重力G浮力F等外力的影響。帶氣絮粒上浮時的速度由牛頓第二定律可導出，上浮速度取決于水和帶氣絮粒的密度差，帶氣絮粒的直徑（或特征直徑）以及水的溫度、流態(tài)。如果帶帶氣絮粒中氣泡所占比例越大則帶氣絮粒的密度就越?。欢涮卣髦睆絼t相應增大，兩者的這種變化可使上浮速度大大提高。

然而實際水流中；帶氣絮粒大小不一，而引起的阻力也不斷變化，同時在氣浮中外力還發(fā)生變化，從而氣泡形成體和上浮速度也在不斷變化。具體上浮速度可按照實驗測定。根據(jù)測定的上浮速度值可以確定氣浮的表面負荷。而上浮速度的確定須根據(jù)出水的要求確定。

2、水中絮粒向氣泡粘附

如前所述，氣浮處理法對水中污染物的主要分離對象，大體有兩種類型即混凝反應的絮凝體和顆粒單體。氣浮過程中氣泡對混凝絮體和顆粒單體的結(jié)合可以有三種方式，即氣泡頂托，氣泡裹攜和氣粒吸附。顯然，它們之間的裹攜和粘附力的強弱，即氣、粒（包括絮廢體）結(jié)合的牢固程度與否，不僅與顆粒、絮凝體的形狀有關(guān)，更重要的受水、氣、粒三相界面性質(zhì)的影響。水中活性劑的含量，水中的硬度，懸浮物的濃度，都和氣泡的粘浮強度有著密切的。氣浮運行的好壞和此有根本的關(guān)聯(lián)。在實際應用中質(zhì)須調(diào) 整水質(zhì)。

3.水中氣泡的形成及其特性

形成氣泡的大小和強度取決于空氣釋放時各種用途條件和水的表面張力大小。（表面張力是大小相等方向相反，分別作用在表面層相互接觸部分的一對力，它的作用方向總是與液面相切。）

1）氣泡半徑越小，泡內(nèi)所受附加壓強越大，泡內(nèi)空氣分子對氣泡膜的碰撞機率也越多、越劇烈。因此要獲得穩(wěn)定的微細泡，氣泡膜強度要保證。

2）氣泡小，浮速快，對水體的擾動小，不會撞碎絮粒。并且可增大氣泡和絮粒碰撞機率。但并非氣泡越細越好，氣泡過細影響上浮速度，因而氣浮池的大小和工程造價。此外投加一定量的表面活性劑，可有效降低水的表面張力系數(shù)，加強氣泡膜牢度，r也變小。

3）向水中投加高溶解性無機鹽，可使氣泡膜牢度削弱，而使氣泡容易破裂或并大。

技術(shù)優(yōu)點：

體積負荷高，處理時間短，節(jié)約占地面積，生物接觸氧化法的體積負荷高可達3?6kgBOD(),與活性污泥法比較，體積負荷可高5倍。

生物活性高、曝氣管設在填料下，不僅供氧充分。而且對生物膜起到了攪拌作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。

有較高的微生物濃度，一般活性污泥濃度為2?3g/l而接觸氧化池中絕大多數(shù)微生物附著在填料上，單位體積內(nèi)水中和填料上的微生物濃度可達10?20g/l，由于微生物濃度高，有利于提高容積負荷。

污泥產(chǎn)量低，不需污泥回流，與活性污泥法相比，接觸氧化法的體積負荷高，但污泥產(chǎn)量不僅不高，反而有所降低。由于微生物附著在填料上形成生物膜，生物膜的脫落和增長可以自動保持平衡，所以不需回流污泥，給管理帶來方便。

出水水質(zhì)好而穩(wěn)定，在進水短期內(nèi)突然變化時，出水水質(zhì)受影響很小。出水外觀清澈透明，如再加砂濾處理。可作中水回用。

動力消耗低，采用生物接觸氧化法處理污水，一般能節(jié)省動力30%。

掛膜方便，對含菌種少的廢水，掛膜時接入菌種，運行十多天生物膜就可成熟，當停電或事故不能供氣時，只要將氧化池中的水放完即可，附著在固定床的微生物可以從空氣中獲得氧氣而維持生命，經(jīng)試驗，在這樣間歇一個月再重新工作，生物膜在幾天內(nèi)就可以恢復正常。不存在污泥膨脹問題，在活性污泥中容易產(chǎn)生膨脹的菌，如絲狀菌，在接觸氧化池中不僅不產(chǎn)生膨脹，而且能充分發(fā)揮其分解、氧化能力高的優(yōu)點。接觸氧化池內(nèi)填料固定在水中，附著在填料上的絲狀菌有較強的分解有機物的能力，具有立體結(jié)構(gòu)，但沉降性能差，在曝氣池中易隨出水流出，因而不易產(chǎn)生污泥膨脹問題。

3、二沉池采用斜管沉淀池，普通沉淀池存在兩個明顯的缺點：一是懸浮物的去除率不高，一般只有40?60%；二是體積龐大、占地面積多為克服上述缺點，根據(jù)淺層沉降原理，設計出了斜管沉淀池。在容積V和池深H一定的條件下，如果增大流量Q，則沉降速度u。隨之增大，從而使沉降效率降低；反之，欲提高去除率（減少u0）則流量Q必須減少。即是說，提高沉降效率和加大處理能力二者是有矛盾的。

但是，如果將沉淀池的沉降區(qū)高度H分成n個h的水平淺池，那么沉淀池的總表面積就由A增大為nA，沉降速度也相應由u0Q/A變?yōu)?Q/nA，即u0=u0/n,從而在處理水量不變的情況下能大大提高沉降效率。這就是說，在保持原有的去除率不變時，相同容積的淺池的處理水量比原來大n倍。

不僅如此，淺池沉降還能大大改善沉降過程的水力條件。在管道中和平行板間水流的雷諾數(shù)Re分別小于2000和1000時，水流即處于層流狀態(tài)，事實上，以斜管形式構(gòu)成的沉淀池內(nèi)，由于濕周大，水力半徑很小，所以Re值可降到100以下，水流仍處于穩(wěn)定的層流狀態(tài)，懸浮物的沉降不受紊流所產(chǎn)生的脈沖速度的影響，對沉降極為有利。

關(guān)鍵詞：生活污水處理設備膜組件污水處理設備

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