mbr膜生物反應器設計

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1、生物反應器設計任務說明書MBR膜生物反應器設計班級：學號：姓名：1概況1.1膜生物反應器簡介膜生物反應器（MembraneBioreactor）為傳統(tǒng)活性污泥法與膜分離技術的結合?；钚晕勰嘀形⑸飳υ杏袡C物進行生物降解，達到去除有機物的目的。膜分離單元代替了傳統(tǒng)工藝中的二沉池，可大大減小占地面積，而且膜分離可以截留原水中的固體懸浮物、膠體物質等，保證優(yōu)質而穩(wěn)定的出水水質。概括起來，膜生物反應器與傳統(tǒng)水處理工藝相比有以下優(yōu)勢：占地面積小，僅為傳統(tǒng)工藝的1/3-1/2。出水水質好，可回用。濁度明顯低于傳統(tǒng)工藝，對于大腸菌、噬菌體和有毒的微污染物的去除很明顯。生物處理單元中污泥濃度高，泥齡長

2、，對有機物去除率高。對于氮磷污染物有較高的去除效果。與傳統(tǒng)工藝相比，膜生物反應器產(chǎn)生的剩余污泥量少，降低了對剩余污泥處置的費用。膜生物反應器工藝簡單、體積小、運行管理方便、易于實現(xiàn)自動控制。1.2膜生物反應器發(fā)展歷程膜生物反應器是由膜分離技術與生物反應器相結合的生物化學反應系統(tǒng)。用于水處理的膜生物反應器是一種新型水處理技術。開展膜與生物技術相結合的膜生物反應器技術的研究已經(jīng)超過30年，膜生物反應器的商業(yè)應用也超過20年。膜生物反應器最先用于微生物發(fā)酵工業(yè)。在廢水處理領域中的應用研究始于60年代的美國。1969年美國的Smith首先報導了活性污泥法和超濾結合，處理城市污水的方法；同年Dorr

3、-Oliver發(fā)表了用超濾膜與活性污泥法生物反應器相結合處理生活污水的研究，并申報了專利，但當時由于受膜生產(chǎn)技術所限，膜的使用壽命短，水通透量小，使其在投入實際應用中遇到障礙。1972年，Shelf等開始了厭氧型膜生物反應器的研究工作。70年代后期，日本研究者根據(jù)本國國土狹小、地價高的特點對膜分離技術在廢水處理中的應用進行了大力開發(fā)和研究，使膜生物反應器開始走向實際應用。但直到1985年膜生物反應器的研究仍處在基礎研究階段。進入80年代以來，隨著膜的開發(fā)，膜生物反應器更具實用價值，膜技術在北美、歐洲以及日本得到長足的發(fā)展。國際上對膜生物反應器的研究有了較快的進展。1985年，日本建設省制訂

4、“AquaRenaissance90′（水綜合再生利用系統(tǒng)90年代計劃）”大型研究計劃，把膜生物反應器的研究在污水處理對象及處理規(guī)模上都向前大大推進了一步，其內容主要包括新型膜材料的開發(fā)，膜分離裝置的研究等。法國、美國、澳大利亞等國對膜生物反應器的研究也投入了很大力量。使膜生物反應器的研究內容更加全面而深入，為90年代的進一步推廣應用奠定了技術基礎?？偨Y起來研究的內容大致可分為以下幾個方面：（1）探索新的膜生物反應器形式，擴大其適用范圍；（2）探求合適的操作條件和工藝參數(shù)，盡可能提高膜組件的性能；（3）降低處理工藝的動力消耗；（4）進行機理及數(shù)學模型描述的研究；（5）實用化裝置的研制?，F(xiàn)在

5、膜生物反應器已成功地應用于市政污水處理回用、生活污水處理、糞便污水處理、垃圾滲濾液、化工廢水等廢水處理中。隨著膜制備技術的進步，MBR專用膜品種的開發(fā)，膜質量的提高和膜制造成本的降低，MBR的設備投資也會隨之降低，MBR在水處理中的應用范圍也將越來越廣。膜生物反應器水處理技術的發(fā)展和廣泛應用將成為生化水處理技術發(fā)展史上的又一次飛躍，在未來的水工業(yè)技術領域占有重要的位置。1.3膜生物反應器國外情況國外在開發(fā)膜生物反應器技術中最有代表性的公司有Zenon、Kubota、Mitsubishi、AsahiKASEI、X-Flow公司等。前二者主要提供一體式膜生物反應器，X-Flow主要進行分置式膜

6、生物反應器技術的推廣與運用。此外AsahiKASEI也進行了一體式和分置式膜生物反應器的工程與運用研究。Zenon公司的主導產(chǎn)品有ZeeWeed和ZenoGem。ZeeWeed采用聚乙烯中空纖維膜，曝氣、進水、出水和清洗均采用可編程序控制器控制，膜的工作通量約為40～70L/m2.h，中空纖維膜壽命一般為4～6年。其特點之一是膜機械強度高，工作壽命長；其二是設計了水或專用清洗劑的反洗程序。該設備采用了較高的氣水比，因而能量消耗較高。Zenon公司生產(chǎn)的ZeeWeed超濾膜已經(jīng)在42個國家500多個項目上得到運用。Kubota公司開發(fā)的膜生物反應器采用聚乙烯板式膜，工作通量約為20～25L/

7、m2.h，板式膜的壽命可達7年。Mitsubishi采用聚乙烯（PE）材質中空纖維膜，膜孔徑0.4微米，在高濃度有機廢水處理排放、生活污水處理回用等領域已經(jīng)有眾多工程實例。目前，許多發(fā)達國家將膜生物反應器應用于水資源的保護與再利用工程上，有些國家和地區(qū)使用該技術處理后的生活污水再經(jīng)適當深度處理可以直接飲用。目前，由于國外的膜生物反應器研制成本較高，產(chǎn)品造價較昂貴等原因，一定程度上限制了該技術在更廣泛的范圍內應用，尤其是在