（一）什么是MBR工藝？

膜生物反應(yīng)器( Membrance Bioreactor Reactor，簡(jiǎn)稱MBR)是一種由膜分離與生物處理技術(shù)組合而成的廢水生物處理新工藝。

膜的種類繁多，按分離機(jī)理進(jìn)行分類，有反應(yīng)膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質(zhì)分類，有天然膜(生物膜)和合成膜(有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜) ；按膜的結(jié)構(gòu)型式分類，有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。

（二）MBR工藝有哪些組成？

（1）曝氣膜

曝氣膜--生物反應(yīng)器（AMBR）采用透氣性致密膜（如硅橡膠膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纖維式組件，在保持氣體分壓低于泡點(diǎn)（ Bubble Point）情況下，可實(shí)現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無(wú)泡曝氣。

該工藝的特點(diǎn)是提高了接觸時(shí)間和傳氧效率，有利于曝氣工藝的控制，不受傳統(tǒng)曝氣中氣泡大小和停留時(shí)間的因素的影響。

（2）萃取膜

萃取膜--生物反應(yīng)器，又稱為EMBR（Extractive Membrane Bioreactor）。因?yàn)楦咚釅A度或?qū)ι镉卸疚镔|(zhì)的存在，某些工業(yè)廢水不宜采用與微生物直接接觸的方法處理；當(dāng)廢水中含揮發(fā)性有毒物質(zhì)時(shí)，若采用傳統(tǒng)的好氧生物處理過(guò)程，污染物容易隨曝氣氣流揮發(fā)，發(fā)生氣提現(xiàn)象，不僅處理效果很不穩(wěn)定，還會(huì)造成大氣污染。

（3）固液分離型膜

固液分離型膜--生物反應(yīng)器是在水處理領(lǐng)域中研究得最為廣泛深入的一類膜--生物反應(yīng)器，是一種用膜分離過(guò)程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術(shù)。其通過(guò)膜組件將固體有機(jī)物回流至反應(yīng)器中，再將處理過(guò)的有機(jī)水排出。膜分離生物反應(yīng)器的類型可以根據(jù)膜組件與生物反應(yīng)器位置進(jìn)行分類有一體式膜生物反應(yīng)器、分置式膜生物反應(yīng)器、復(fù)合式膜生物反應(yīng)器。

（三）MBR工藝有哪些特點(diǎn)？

1、高效地進(jìn)行固液分離,其分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的沉淀池,出水水質(zhì)良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實(shí)現(xiàn)了污水資源化。 

2、膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi),實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離,運(yùn)行控制靈活穩(wěn)定。   

3、由于MBR將傳統(tǒng)污水處理的曝氣池與二沉池合二為一,并取代了三級(jí)處理的全部工藝設(shè)施,因此可大幅減少占地面積,節(jié)省土建投資。   

4、利于硝化細(xì)菌的截留和繁殖,系統(tǒng)硝化效率高。通過(guò)運(yùn)行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。   

5、由于泥齡可以非常長(zhǎng),從而大大提高難降解有機(jī)物的降解效率。   

6、反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長(zhǎng)泥齡下運(yùn)行,剩余污泥產(chǎn)量極低,由于泥齡可無(wú)限長(zhǎng),理論上可實(shí)現(xiàn)零污泥排放。   

7、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PLC控制,操作管理方便。

（四）MBR工藝操作規(guī)程？

（1） 操作及控制

1.  控制好氧池MLSS穩(wěn)定在5～6L時(shí)，可以打開(kāi)進(jìn)水閥，將曝氣池中的泥水混合物溢流入膜池。

2.  污水進(jìn)入膜池前，確認(rèn)要進(jìn)行曝氣操作的膜池主管閥門(mén)處于關(guān)位，支管上所有與膜組件相連的閥門(mén)處于開(kāi)位，其它未安裝膜組件的閥門(mén)處于關(guān)位。開(kāi)啟一臺(tái)風(fēng)機(jī)對(duì)膜池曝氣，防止膜池中的曝氣管堵塞，然后膜池方可進(jìn)水。 

3. 進(jìn)水前確認(rèn)已安裝膜組件的膜池的前后閘門(mén)全部打開(kāi)，另外兩個(gè)廊道閘門(mén)關(guān)閉，關(guān)閉配水渠、污泥渠的連通閘門(mén)。

4.調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量，將池內(nèi)的溶氧量控制在2mg/L以上。

5.  確認(rèn)所有膜廊道曝氣量均勻，所有膜箱曝氣良好，并沒(méi)有污泥累積在膜絲上。

（2） 運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

1. 溫度

污水溫度隨氣溫會(huì)有變化，可適當(dāng)投入接種污泥，并控制較低的運(yùn)行負(fù)荷（污泥）。當(dāng)原污水溫度<12℃時(shí)，生化系統(tǒng)的硝化作用會(huì)降低，膜系統(tǒng)出水氨氮指標(biāo)可能會(huì)超標(biāo)。

2.  曝氣量

污泥培養(yǎng)初期，由于污泥尚未大量形成，產(chǎn)生的污泥絮凝性能不太好，還處于離散狀態(tài)，加之污泥濃度較低，微生物易處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，因此曝氣量不能太大?？刂圃谠O(shè)計(jì)正常值的1/2 左右即可。否則，絮狀污泥不易形成。 

3. 監(jiān)測(cè)與檢查

污泥培養(yǎng)過(guò)程中，不僅要觀測(cè)曝氣池混合液的SV 與MLSS，還應(yīng)隨時(shí)觀察污泥的生物相，了解菌膠團(tuán)及指示微生物的生長(zhǎng)情況，以便根據(jù)情況對(duì)培養(yǎng)過(guò)程進(jìn)行必要的調(diào)整。

4. 回流污泥量的控制

回流污泥系統(tǒng)的控制采用回流比恒定，當(dāng)入流污水量變化時(shí)，回流污泥量相應(yīng)做調(diào)整。采用這種方法，當(dāng)剩余污泥排放量基本不變的情況下，可保持MLSS、F/M以及曝氣池內(nèi)泥位基本恒定，而不隨入流污水量Q 的變化而變化，從而保證相對(duì)穩(wěn)定的處理效果。

5. 剩余污泥排放量的控制

由于本工程采用MBR工藝，來(lái)水水質(zhì)較好，產(chǎn)泥量較少。隨著系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)內(nèi)污泥量會(huì)逐漸增加，污泥濃度需要根據(jù)工藝調(diào)整需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。每日排放的污泥量、排泥時(shí)間與進(jìn)水污染物濃度、進(jìn)水水量有密切相關(guān)，應(yīng)根據(jù)工藝分析后進(jìn)行。

MBR系統(tǒng)的剩余污泥排放直接由膜池排放，濃度約可達(dá)到8000～12000mg/L。與傳統(tǒng)工藝二沉池排泥相比，其脫水性能、沉降性能均稍差，其脫泥系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，包括進(jìn)泥量、加藥量、調(diào)理強(qiáng)度與時(shí)間等均需要靈活調(diào)整，保證穩(wěn)定運(yùn)行。

（3） 配套設(shè)備操作簡(jiǎn)述

1、設(shè)備描述

[1]  設(shè)備間主要為放置膜組件出水系統(tǒng)等設(shè)備。另外設(shè)置了其他輔助系統(tǒng)，如消毒系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、膜清洗系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、臭氧消毒系統(tǒng)等，用以保證系統(tǒng)的正常啟動(dòng)運(yùn)行及出水水質(zhì)的穩(wěn)定。

[2]  設(shè)置滲透抽吸泵，單個(gè)廊道對(duì)單臺(tái)泵，如果水量小，可減少廊道對(duì)應(yīng)的泵的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)。

[3]  設(shè)置真空泵，用于幫助滲透抽吸泵啟動(dòng)。

[4]  設(shè)置壓縮空氣系統(tǒng)一套，作為再生水廠氣動(dòng)閥的氣源。

[5]  膜清洗系統(tǒng)分為兩部分：反向清洗系統(tǒng)和在線清洗系統(tǒng)。幾個(gè)膜廊道共用1臺(tái)反沖吸泵。反向清洗系統(tǒng)包括次氯酸鈉儲(chǔ)罐、次氯酸鈉加藥泵、次氯酸鈉卸料泵；在線清洗系統(tǒng)包括草酸（或檸檬酸）化料器、草酸（或檸檬酸）儲(chǔ)罐、草酸（或檸檬酸）加藥泵。兩個(gè)系統(tǒng)的加藥泵均建議1用1備，如儲(chǔ)罐內(nèi)藥液濃度過(guò)低，也可2臺(tái)同時(shí)啟動(dòng)。

2、控制目標(biāo)：

[1]  各系統(tǒng)工作穩(wěn)定、能夠自動(dòng)運(yùn)行；

[2]  膜系統(tǒng)工作良好，流量-負(fù)壓穩(wěn)定，能夠按設(shè)定流量運(yùn)行；

[3]  各氣動(dòng)閥、液位計(jì)、濁度儀、流量計(jì)等儀表工作正常、準(zhǔn)確；

[4]  膜清洗系統(tǒng)正常運(yùn)行并有效；

3、相關(guān)參數(shù)：

[1]  各廊道產(chǎn)水設(shè)定值；產(chǎn)水負(fù)壓限制<-30kPa；出水濁度<1.0NTU;

[2]  各廊道產(chǎn)水/反洗時(shí)間：9min/1min；

[3]  反洗流量/壓力：50L/m2/h/<0.2Mpa；達(dá)到40kPa需反洗；

[4]  膜藥洗系統(tǒng)運(yùn)行：1天1次加藥反洗，500-1000ppm(有效氯濃度)次氯酸鈉，1月-3月1次化學(xué)清洗洗，500-2000ppm(有效氯濃度)次氯酸鈉。

4、控制要點(diǎn)：

(1)真空泵操作

真空泵是用來(lái)幫助滲透抽吸泵完成首次啟動(dòng)或正常工作過(guò)程中管道內(nèi)產(chǎn)生氣體導(dǎo)致流量降低時(shí)的抽真空。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)操作滿足下面條件中任何一條時(shí)啟動(dòng)抽真空：

1、MBR系統(tǒng)開(kāi)始投入運(yùn)行，首先啟動(dòng)抽真空程序。

2、氣液分離罐內(nèi)持續(xù)檢測(cè)到液位低于“低液位”時(shí)，抽真空泵啟動(dòng)，對(duì)應(yīng)的抽真空氣動(dòng)蝶閥打開(kāi)，產(chǎn)水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，進(jìn)行抽真空。

抽真空結(jié)束信號(hào)：檢測(cè)到氣液分離罐內(nèi)液位持續(xù)高于“高液位”后，關(guān)閉抽真空泵、對(duì)應(yīng)氣動(dòng)蝶閥，打開(kāi)產(chǎn)水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和產(chǎn)水泵，恢復(fù)正常產(chǎn)水。連續(xù)三次抽真空仍達(dá)不到設(shè)定流量時(shí)，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥并報(bào)警，需要進(jìn)行人工判斷，確認(rèn)設(shè)備或儀表是否有故障或膜組件是否已污染，排除故障或清洗膜組件后，再按恢復(fù)按扭再次啟動(dòng)抽真空。

抽真空泵也可采用手動(dòng)方式，采用手動(dòng)方式時(shí)先確認(rèn)抽真空泵開(kāi)關(guān)旋至手動(dòng)檔位，抽真空泵進(jìn)、出口閥打開(kāi)、真空罐排水閥關(guān)閉。先打開(kāi)抽真空氣動(dòng)閥，此時(shí)產(chǎn)水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，啟動(dòng)抽真空泵；當(dāng)氣液分離罐的玻璃管連通液位計(jì)顯示高水位時(shí)先關(guān)閉抽真空氣動(dòng)閥，關(guān)閉抽真空泵，再打開(kāi)真空罐排水閥排水，此時(shí)手動(dòng)抽真空結(jié)束。

注意：以上自動(dòng)真空泵工作時(shí)間可根據(jù)調(diào)試過(guò)程具體情況進(jìn)行調(diào)整。

(2)   滲透式抽吸泵操作

[1]  時(shí)間周期控制

抽吸出水泵周期運(yùn)行：運(yùn)行9min，反沖洗1min，幾個(gè)廊道輪流進(jìn)行反沖洗。另外受膜池液位及出水調(diào)節(jié)閥連動(dòng)控制。

[2]  水位控制（以膜池有效深度5.0m的系統(tǒng)為例）：

當(dāng)水位降至低低液位4.25m時(shí)，膜池低低液位報(bào)警；

當(dāng)水位升至中低液位4.35m時(shí)，膜池低低液位報(bào)警復(fù)位；

當(dāng)水位降至中液位4.45m時(shí)，停抽吸泵、停反洗泵；

水位升至中高液位4.55m時(shí)，抽吸泵開(kāi)始產(chǎn)水，并按設(shè)定流量運(yùn)行；

當(dāng)水位升至4.95m時(shí)，高高液位報(bào)警；

當(dāng)水位至高液位4.90m時(shí)，提升泵降頻運(yùn)行，高液位報(bào)警復(fù)位。

[3]氣動(dòng)閥控制：

任何情況下，產(chǎn)水調(diào)節(jié)閥關(guān)閉或未開(kāi)啟到位時(shí)，滲透抽吸泵停止工作（或不啟動(dòng)）；

 產(chǎn)水氣動(dòng)閥與滲透抽吸泵聯(lián)動(dòng)，與CIP閥、反沖洗閥互鎖。

[4]壓力控制：

真空表達(dá)到 -30 kPa時(shí)停止產(chǎn)水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，并報(bào)警。

[5]滲透抽吸泵開(kāi)啟前需確認(rèn)的事項(xiàng)：

確認(rèn)膜池液位計(jì)可正常工作，并可實(shí)現(xiàn)最低、最高液位報(bào)警功能。

確認(rèn)與膜組件相連的出水閥門(mén)全部打開(kāi)，未安裝膜組件的閥門(mén)處于關(guān)位。

確認(rèn)真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常，并能正常啟動(dòng)。

確認(rèn)出水管上相應(yīng)閥門(mén)打開(kāi)，出水管路暢通。

運(yùn)行人員需記錄滲透抽吸泵啟動(dòng)時(shí)真空表讀數(shù)，并設(shè)定膜組件在線沖洗負(fù)壓限值P2＝-4KPa；需確定認(rèn)真做好抽吸泵運(yùn)行記錄及維護(hù)記錄。

(3)   空壓系統(tǒng)操作

[1]空壓機(jī)的啟動(dòng)由空氣罐壓力控制，空氣罐壓力高于0.7MPa時(shí)，空壓機(jī)停止，低于0.4MPa時(shí)，空壓機(jī)啟動(dòng)?？諌簷C(jī)平常處于自動(dòng)狀態(tài)?？諌簷C(jī)平常處于自動(dòng)狀態(tài)。冷干機(jī)與空壓機(jī)聯(lián)動(dòng)工作?？諝鈮毫逓闅鈩?dòng)閥和儀表等提供壓縮空氣源。

[2]應(yīng)定期排空抽真空儲(chǔ)氣罐內(nèi)積存的水，打開(kāi)底部的排空閥即可實(shí)現(xiàn)，推薦每天查看、操作一次。

[3] 定定期排除空壓機(jī)、冷干機(jī)內(nèi)積存的油份、水分，每2天一次。

[4]應(yīng)每年更換一次壓縮空氣管道上的精密過(guò)濾器的濾芯。

（五）mbr工藝優(yōu)缺點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)

1.水力停留時(shí)間與泥齡分離

膜技術(shù)可以全部截留水中的微生物，實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間和污泥齡的分離，使運(yùn)行控制更加靈活，使延長(zhǎng)污泥齡成為可能，這有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖，脫氮效率得到很大提高。同時(shí)由于系統(tǒng)具有很長(zhǎng)的泥齡，故產(chǎn)生的剩余污泥量很??；

2.出水水質(zhì)高于傳統(tǒng)生化工藝

膜技術(shù)不但可以截留水中的微生物，還可以截留部分大分子的難溶性污染物，延長(zhǎng)污染物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間，增加難降解污染物的去除率，同時(shí)由于泥齡長(zhǎng)，脫氮效果好，加上出水基本不含SS，所以MBR的出水水質(zhì)要好于傳統(tǒng)工藝；

3.占地面積小

由于膜系統(tǒng)的高截留率，使得反應(yīng)器內(nèi)可以保持高濃度的污泥濃度，通常是傳統(tǒng)活性污泥法的3－5倍，高污泥濃度使得反應(yīng)器容積較傳統(tǒng)工藝小很多，加上高效率的深水供氧形式，生化部分占地面積要遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)工藝；

4.耐沖擊性能強(qiáng)

高污泥濃度也使得系統(tǒng)的耐沖擊負(fù)荷有所提高。

5.可有效降低污染物濃度

MBR作為一種生化處理工藝，可以將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，氮污染物轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，還可以降低原水電導(dǎo)率，這使得后續(xù)的膜處理工藝負(fù)荷大大減輕，延長(zhǎng)了膜壽命，增加了產(chǎn)水率，降低了濃縮液濃度。

（2）缺點(diǎn)

1.處理效果依賴于滲濾液的可生化性

由于MBR主要靠生化段去除污染物，故處理效果嚴(yán)重依賴于滲濾液的可生化性，對(duì)于可生化性差的中晚期滲濾液不適用；

2.影響因素多

影響出水水質(zhì)的因素較多。季節(jié)的變化、垃圾成分的變化、填埋場(chǎng)年限的變化、天氣的變化、人為因素都會(huì)改變垃圾滲濾液的水質(zhì)水量，對(duì)系統(tǒng)造成沖擊負(fù)荷，進(jìn)而影響的系統(tǒng)的出水水質(zhì)。同時(shí)系統(tǒng)的負(fù)荷、溫度、pH值、堿度、DO值、泥齡等等參數(shù)控制不當(dāng)，同樣會(huì)影響出水水質(zhì)；

3.出水不能滿足高標(biāo)準(zhǔn)要求

垃圾滲濾液中含有大量不可生物降解的污染物，生化法是無(wú)法去除的，MBR的出水COD濃度和色度值都仍然較高，這也就決定了MBR處理滲濾液出水并不能達(dá)到較高的排放標(biāo)準(zhǔn)，要想滿足高標(biāo)準(zhǔn)的出水要求則需要應(yīng)用去除效率更高的膜技術(shù)或其它物理方法。

4.能耗較高

管式MBR需要大流量高揚(yáng)程循環(huán)泵提供動(dòng)力，在膜表面形成高速?zèng)_刷，避免膜污染、增大透水通量、增強(qiáng)清洗效果。同時(shí)也造成管式MBR的高電耗。