基于MBR技术的生活污水处理工艺技术

郭东旭

摘要：研究表明，中国城市污水普遍为低C/N污水，传统污水处理技术由于缺乏进水碳源使得其对此类污水处理效果不佳。普通A/O-MBR(CMBR)将传统的A/O活性污泥法和MBR膜工艺相结合的新型处理工艺，利用MBR膜组件将活性污泥拦截，实现水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的分离，同时实现了泥水分离和污泥浓缩。在满足出水水质的基础上，具有更好的脱氮性能，设备占地面积小，产泥量少。但长期运行发现CMBR存在微生物的生物活性降低、悬浮微生物淤积在膜表面现象，造成能耗高、氧利用率低、膜污染严重等问题。

关键词：MBR技术；生活污水；膜污染；

引言

随着科技的不断进步，生产型企业越来越多，人们的生活水平得到了显著提高，但是却给大自然造成了实质性的伤害。人口的增加，生活污水也是对环境造成了一定的伤害，水资源是人类赖以生存的保障，如果再不重视自然环境、再不有效治理污水处理，我们该如何自处？生存问题已经摆在我们面前，因此保护水资源迫在眉睫，这是一场全民族都应该面对的问题。

1MBR技术原理

MBR技术是当前一种新型的污水处理工艺，它是膜分离技术和污泥生物处理法相融合的生物化学反应系统。而膜分离技术用于截留微生物，由于需要用膜组件替代传统活性污泥处理法中的二次沉淀池，在一定程度上增强了反应装置的固液分离能力，进而提升了反应装置的容积负荷。

2膜法水处理技术

首先，相比于其他污水处理技术，膜法水处理技术具有可处理多种滤液、获取高质量滤出水、渗滤液再利用，以及可连续开展污水深度处理操作的工艺优势。在实际污水处理过程中，应用混凝沉淀法、吸附法等传统技术时，则需要先将污水静置一段时间后，使絮状物形成下沉和活性炭表面开始吸附污染物，所以，其污水处理效率相对较低。根据实际应用情况来看，膜法水处理技术也存在膜材易形成污垢、前期投资费用与污水处理成本高昂、污水处理效果会受水体pH值与水体温度等多项因素影响，因此，该技术也有一定的局限性。

3MBR膜工艺的影响因素在

膜过滤期间，污水中的胶体粒子、微粒与膜产生物理化学反应，或者由于浓差极化致使溶质在膜表面超过其溶解度，导致膜孔径变小、阻塞，从而使膜产生透过流量和分离特性发生变化的现象，即MBR膜污染。膜污染的影响因素较多，具有一定的复杂性，通过研究和工程证明，膜、污泥混合液的性质以及操作条件都是导致MBR膜污染的因素。如受到MBR膜截留的影响，MBR反应器中的污泥量会有所增加，进而增强了反应器的处理能力。而高浓度的污泥会使系统的负荷受到影响，长时间在低负荷环境下运作，也容易造成膜污染。经研究发现，MBR膜通量和污泥浓度的对数值呈线性关系。伴随污泥浓度越来越大，膜堵塞就会更加严重，造成膜孔隙率下降，膜通量也会有所减少，同时MBR膜处理效果也不明显。

4生活污水处理工艺分析

4.1厌氧生物膜法污水处理工艺

在生活污水生态处理过程中，厌氧生物膜法是污水净化过程中最常用的方法。污水经过格栅过滤后，就要流入厌氧池进行生物膜法处理。生活污水流入厌氧池中，污水中的污染物被厌氧池中微生物分解消化，从而处理污水中的营养污染物。这种污水处理方式是经过微生物过滤器，后接触曝气的一种新兴生态处理方法。厌氧池微生物处理污水是在污水流入滤料时，污水中的营养污染物与其中滤料微生物相互反应，微生物利用自身的消化系统降解污水中的污染物，反应后会转化为CH4、CO2、H2O等无害物质。这种处理方法不仅污水得到了净化，其间产生的沼气还有一定的经济价值。厌氧池生物膜法处理工艺由配气系统和配水系统组成，此方法具有占地小、经久耐用、出泥量低、良好的抗冲击负荷等优点。

4.2粉末活性炭－超滤膜技术

粉末活性炭－超滤膜技术简称为PAC-FU工艺，是在UF装置内循环水流中添加适量的粉末状活性炭材料，再由活性炭吸附水流中分布的低分子物质，并向固相转移溶解性有机物，经过处理后，再将水流穿过超滤膜去除活性炭粉末，从而起到去除低分子物质、大分子细菌、溶解性有机物的污水处理效果。同时，添加粉末活性炭材料，还可以改善酚去除效果和预防膜污染问题出现，从而始终维持较高的膜比流量。

4.3MBR池

原污水处理站在运行时，水中的氮含量超标，不能满足排放标准。通过计算MBR池中水力停留时间大约在7h左右，因为水力停留时间比较短，MBR池中的溶解氧不足，对硝化反应产生了不良影响。经过研究发现，在溶氧量不足的情况下，亚硝化菌的生长速率要远远超过硝化菌的生长速率，不利于硝化反应。在污水处理过程中，为使硝化作用反应充分发挥，污水处理站的MBR池前端需加设好氧段并曝气，确保MBR池中的硝化反应的效果。在MBR池运行期间，为避免发生污染等问题，在设计时需要注意低值恒膜通量过滤、间歇出水、运用有效的曝气条件、挑选适当的MBR膜等问题。并且针对已经被污染的MBR膜，设制化学药剂清洗与离线清洗装置。

4.4提升水处理膜的性能

在现代生活污水深度处理项目中，呈现出污水产生量逐年增加、污水成分愈发复杂的趋势，这对污水的处理效果以及能力提出了更高要求，如提升水处理膜的性能，避免在实际使用期间频繁出现膜材受污、堵塞、结垢问题，力争满足污水处理的实际需要。由此，为了改善该技术的应用效果，需要重点提升水处理的膜性能，从抗污染性能、膜通量、适应性、机械强度四方面着手。首先，在抗污染方面，使用具备强大抗微生物繁殖能力的新型膜材，如GE特种抗污染反渗透膜，作为新一代膜元件，GE膜采取三层复合结构与错流过滤方式，膜孔径为0.001μm，适用于处理含盐量在8000ppm以内的生活污水，其平均脱盐率一般保持在99.5%左右。这样既可以保障污水的处理效果，又可以减少膜污染问题的出现。其次，在膜通量方面，对于膜材的强度、孔径值和制作工艺进行改进，使用PVDF、PP等材质膜料，或是选用由TIPS或是NIPS工艺制成的膜材，以此来提供单位时间内通过膜面滤出的水量，这将显著增加水处理膜的使用寿命。

4.5土地处理污水工艺

我国常用的处理污水的方式分为自我调节和人工调节，完善的污水处理系统，就是把污水中的污染物通过过滤、吸收、分解进行处理，从而达到净水的目的。土地处理污水工艺分为人工快速渗滤和地下渗滤处理技术。人工快速渗滤系统是根据以往传统土地处理方法和快速渗滤系统，并借鉴人工湿地处理污水系统的优点，总结研究出的新型污水处理工艺。有效的避免了传统污水土地处理系统中存在处理能力低、负荷低的弊端。

结束语

生活污水如果处理不当和排放不及时，将会导致人们的正常生活受到影响，所以可结合污水情况，选取不同的膜生物组合工艺，确保处理装置可以稳定运行，设置污水处理工艺流程，消除污水中的有机分子和颗粒物质，提升水质的质量，满足污水处理技术的有关要求。

参考文献

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