特里高TMBR在焦化废水处理中实现零的突破
来源：北京特里高膜技术有限公司 阅读：2546 更新时间：2008-01-24 09:56管式膜MBR工艺介绍
膜生物反应器( MBR )是膜分离技术与生物技术相结合的新型废水处理技术，是废水处理技术的一项创新。由于膜的使用，彻底改变了传统生化的一些基本特性。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子物质截留住，使得活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间( HRT )和污泥停留时间( SRT )大大缩短，由于活性污泥浓度的较大提高，因此难降解的物质在反应器中也不断反应、降解。因此，膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。由于膜的放置形式不同，膜生物反应器 分为浸没式( 也叫内置式或一体式 )和外置式( 或分体式 )。由于处理焦化废水生化污泥浓度较高，常常是15～20g/L，因此 浸没式中空纤维 MBR 很容易造成堵塞、断丝和瘫痪。管式膜 MBR 技术是外置式形式，通过水泵将污泥打入膜管内，在压力的驱动下进行膜分离，出水透过膜进入产水箱，而污泥回到生化池继续参与生化，没有浓缩液，不会产生污染。
膜过滤原理及管式超滤膜系统的过滤原理见图 2 、3 。
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应用在焦化废水中的工艺流程如图 4 所示。
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MBR 技术是用膜过滤替代传统活性污泥法中的二沉池，可使生化反应器内的污泥浓度从3 ～5g/L提高到 20～30g/L，最高可达到 40g/L，可培养出富有亚硝化菌、硝化菌的高效微生物菌群的高效活性污泥，在系统中形成高效污染物降解链使反应效率提高，从而提高现有装置的处理能力，出水无菌体、无悬浮物。培养形成的高效活性污泥沉降性能佳、紧密度高、稳定性好，不用担心污泥膨胀和沉降问题。
MBR 的主要特点：主要污染物COD 、BOD和氨氮有效降解，无二次污染；100%生物菌体分离；出水无细菌和固形物；工程占地面积小；剩余污泥量小；无需脱臭装置；运行费用较低。焦化废水经MBR处理，一般能满足间接排放要求，如出水需达到直接排放标准特别是一级标准，根据不同情况，后续可用NF或RO作深度处理。
与传统生化处理工艺相比，活性污泥通过超滤(UF)系统进行固液分离，将粒径大于0.02mm 的颗粒、悬浮物等截留在系统内，超滤出水清澈。有单独循环泵以产生较大的过滤通量，流速为3-5m/s，避免膜管堵塞。超滤最大压力为0.6MPa，膜管由清洗泵冲洗，清洗后的清洗水在膜环路中循环回到清洗槽，直到充分清洗，每1-3 个月加化学药剂清洗一次。为了达到更好的出水水质，超滤后出水可再进入RO系统，截留那些不易降解的大分子有机物，使出水COD降到 120mg/L以下或更低的水平，出水稳定达标。
我国对 MBR 的研究还不到十年，但进展十分迅速。MBR 的应用范围从生活污水扩展到高浓度有机废水( 食品废水、啤酒废水 )、难降解工业废水( 焦化废水、石化污水、印染废水等)与特种行业废水( 焦化废水等 )。
管式膜MBR处理焦化废水的优势
1 强化对NH3－N的去除效果
系统具有较高的处理效率。采用管式膜 MBR 可以达到很好的NH3－N去除效果的原因是由于：
① 反应器内保持较高的污泥浓度，降低了 F/M 值，减弱了异养菌对溶解氧的竞争，有利于自氧硝化的进行；
② 膜生物反应器内微生物絮体较活性污泥细碎，污泥呈分散生长，有利于氧的传质；
③ 膜的截留作用使微生物不随出水流失，硝化菌得以在反应器内富集成为优势菌种，使NH3-N 的转化更为彻底。
2 抑制硝酸盐细菌活性
反应器运行期间，进水 NH3－N 基本完全转化为NO2-N，无 NO2-N 的积累。
NH3-N→NO2-→N2的脱氮过程称为短程脱氮（short－cut biological nitrogen removal），短程脱氮避免了硝化时NO2-被转化为NO3-，反硝化时又被还原为NO2-的无效循环，理论上可以节省40％的碳源和25％的供气量，由NO2-的进行的反硝化速率是NO3-的 4.3 倍，硝化停留在 NO3-N 阶段有利于反硝化的进行。
膜运行及清洗
目前制约膜技术发展的一个重要问题是膜污染，就是膜组件运行一定时间后，膜通量下降的现象。对于上述工艺中采用的管式超滤膜为德国BERGHOF生产的。此种管式膜具有以下特点：
1. 具有较高的膜通量，是浸没式膜的5-10 倍；
2. 使用坚固耐用的PVDF和PES 材质；
3. 膜的使用寿命高达7年；
4. 可以在不同的污泥浓度下稳定运行( 浓度最高可达40g/L )；
5. 无须反冲，易于清洗和更换；
6. 占地面积小。
对于膜污染问题可以用化学方法清洗，此种膜在世界各地的应用案例已有一千余项，实践证明化学清洗可以满足这种管式超滤膜的通量恢复，使用寿命可达 7 年以上。建议在 pH 值范围 1-11、温度低于40 ℃的条件下进行膜清洗。使用的化学试剂有：双氧水( 最大浓度：1000ppm)；氢氧化钠溶液( pH 最大 11)；硝酸( pH 最小 1)；磷酸( pH 最小 1)；磷酸纳；柠檬酸；草酸及 EDTA 溶液。
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