濃度來多少?濃度高可以直接自出售,也可上提煉工藝生產Br. 價格是氫溴酸的3倍.
低濃度,處理如下:
含溴在通往民用處理池之前有必要先進行廢水處理。我們的廢水處理過程包括以下步驟:格柵,用於去除大顆粒的固體、分離輕溶劑和重溶劑、兩級混合中和、絮凝、不溶固體的沉澱、不溶固體的脫水、處理各種容器產生的廢氣。
Ⅱ 【污水處理】老師讓我設計一個實驗室用的SBR反應器,請問怎麼設計啊完全不會啊
網上有SBR設計計算書,模擬算一下池容,定好進水,曝氣,沉澱,排水周期就行了,而且靠SBR還難以解決含聚污水
Ⅲ 請教污水處理的簡單生產工藝,分離絮狀沉澱
一般要看你對分離時間的要求,如果分離時間要求不算很快,你可以先用斜管澄清,先把絮凝裝沉澱與上清液大致分離後,再把下面的漿用壓濾機壓濾。一般的污水處理廠大致都是這樣做的。
如果要求的時間很短,那麼可以考慮用離心分離,但是設備要求高,處理能力比較低,投資大。
Ⅳ 常見的污水處理系統工藝有哪些
物理工藝,來比如沉澱、源過濾;
化學工藝,根據污水的性質及成分添加不同的化學試劑;
生化工藝,此類是現在應用最廣的工藝,根據其工藝流程又有眾多小類,比如CASS、氧化溝、SBR...。該工藝根據生化處理性質又可劃分為好氧和厭氧兩大類。
另外,在實際應用中一般是多種工藝結合使用,比如一般在處理前都會用格柵攔渣、沉澱等方法先除去浮渣或其他大型顆粒,後續再採用化學或生化工藝再進行處理。
Ⅳ 食品廠的污水應該怎麼處理
食品廠的污水處理方案,僅供參考,如果你需要幫助也可以+我q16609+260+20 我會根據你們公司具體情況給你解決方案
隔油—高效氣浮—活性污泥工藝
某大型食品企業,主要生產方便麵、飲料及配套產品。其生產廢水主要來源於飲料生產廢水:300t/d,方便麵生產廢水:100t/d以及員工生活廢水:150t/d。該企業建有一座廢水處理站,設計處理廢水水量為600t/d,設計進水水質為PH:6.5-6.8;CODcr:4000mg/L;BOD5:1800mg/L;SS:850mg/L;動植物油:250mg/L,處理後的水質要求達到GB8978-1996《污水綜合排放標准》表4中三級標准。
目前,對食品廠廢水處理通常採用厭氧法、好氧法、厭氧-好氧法等多種處理方法,這些方法對CODcr、BOD5均有不同程度的削減,但對動植物油的處理效果不好。針對該企業生產廢水中動植物油含量高的實際情況,通過採用隔油-高效氣浮的預處理措施,將廢水中大部分動植物油去除後再進行好氧生化處理。通過調試和試運行,廢水處理系統運行穩定,廢水經處理後達到了排放標準的要求。目前,該工程已經通過了達標驗收。現將設計及試運轉情況作一介紹。
某食品廠廢水處理1、廢水水量及水質
廢水來源為:方便麵生產廢水:100 m3/d;飲料(PET)生產廢水:300 m3/d;員工生活廢水:150 m3/d。設計廢水水量為600m3/d。
生產工藝中產生的廢水水質為:
從上表可知,在穩定運行期間, CODcr的平均去除率為93.5%;BOD5的平均去除率為94.8%; SS的均去除率為93.5%;動植物油的平均去除率為83.4%。廢水處理系統排放水中pH值、動植物油、CODcr、BOD5、SS六項指標均達到GB8978-1996《污水綜合排放標准》表4中三級標准。
Ⅵ 結合流程圖說明活性污泥法處理污水的工藝
這個還是建議你看看《污水處理廠工藝設計手冊》,《污水處理新工藝與設計計算實例》等書,網路文庫裡面都有。或者去chinacitywater看看。要是打字說明的話實在太多了。
Ⅶ 電鍍廢水處理
電鍍廢水葯劑處理方法
電鍍是利用化學和電化學方法在金屬或在其它材料表面鍍上各種金屬。電鍍技術廣泛應用於機器製造、輕工、電子等行業。
電鍍廢水的成分非常復雜,除含氰(CN-)廢水和酸鹼廢水外,重金屬廢水是電鍍業潛在危害性極大的廢水類別。根據重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類,一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。電鍍廢水的治理在國內外普遍受到重視,研製出多種治理技術,通過將有毒治理為無毒、有害轉化為無害、回收貴重金屬、水循環使用等措施消除和減少重金屬的排放量。隨著電鍍工業的快速發展和環保要求的日益提高,目前,電鍍廢水治理已開始進入清潔生產工藝、總量控制和循環經濟整合階段,資源回收利用和閉路循環是發展的主流方向。
1 電鍍重金屬廢水治理技術的現狀
針對我國家目前電鍍行業廢水的處理現狀的統計和調查,廣泛採用的主要有7不同分類的方法:(1)化學沉澱法,又分為中和沉澱法和硫化物沉澱法。(2)氧化還原處理,分為化學還原法、鐵氧體法和電解法。(3)溶劑萃取分離法。(4)吸附法。(5)膜分離技術。(6)離子交換法。(7)生物處理技術,包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法、植物修復法。但目前都存在一定的弊端或嚴重的不合理性。
2 傳統電鍍廢水處理方法的弊端
目前電鍍廢水的處理方法一般採用物化法之分流—綜合兩段處理。前段處理多分三支水:鉻水、氰水和綜合水(銅鎳鋅水)。鉻水用還原劑使之變價還原,氰水用兩級氧化破氰,銅鎳鋅水直接與前兩股水匯合而成為綜合水。後段處理綜合水,基本上是用鹼(燒鹼或石灰)、聚合氯化鋁(PAC)和有機絮凝劑(PAM),具體操作是:把綜合水的pH值提到10~13,鹼濃度大而迫使鹼與重金屬的反應向生成氫氧化物的方向進行。由於pH>9,排放口又得用酸中和使pH值降到9以下。
上述乃傳統的處理工藝,存在許多嚴重的理論與實踐上的錯誤:1、前處理三支污水的劃分,不符合生產實際,因為不論那支水中都是你中有我、我中有你,只不過是鉻水以鉻為主、氰水以氰為主、銅鎳鋅三合水以3元素居多。這些實際情況,我們是在廢水處理的實踐中發現的,幾乎所有企業的電鍍廢水都是如此。我們詢問過電鍍廠的有關人員,其實他們能把這一現象的成因說得非常清楚,奇怪的是污水管理部門竟把分流—綜合兩段處理作為不能違反的規范性模式。由於第二段處理的污水中各種污染物都存在,怎麼可能用簡單的處理葯劑和方法就可使終端水達標排放呢?
2、許多專門論述中都會提到,氰水要分開處理是因為氰在酸液中會生成毒性極強的HCN(氰酸),它的揮發勢必造成人的中毒。這在理論上是成立的,確實要十分注意。不過,我們發現多數氰水本身就是pH<6的液體,如果要揮發就可能在車間,而不會流到污水池再揮發。再說氰酸本身是液體,只不過是揮發溫度低(26℃),那麼外界溫度<26℃時就不存在揮發問題了。
3、人工強制以超鹼使重金屬生成氫氧化物沉澱在污泥中,這有不科學之處:
(1)從化學反應原理上說,勿論在什麼樣的酸鹼度條件下,都有個反應平衡,也就是說永遠都不可達到水中不存在一定數量的重金屬。
(2)不同的重金屬形成氫氧化物的最佳酸鹼度(pH值)不盡相同,對某種重金屬最適合的pH值范圍,對另一些金屬可能已是重新溶解的pH值條件。
(3)由於二段處理是超鹼除重金,最後的排放水也必然超鹼,這就勢必要在排放口向水中加酸,以求pH值達到排放標准。加酸的結果,那些尚未沉澱的微細的氫氧化物迅速發生分解,重金屬又回到水中。
(4)、由於分流—匯合兩道污水處理,工程裝置自然就比較復雜,從而造成工程建設投資大、時間長。
3 礦物法處理電鍍廢水
3.1礦物法的概念
礦物法是採用以純天然礦物為原料,經過一定特殊工藝該性加工生產而成的專利產品天然礦物污水治理和礦粉,在再輔加某些助劑對電鍍廢水進行混合處理的一種方法。
3.2礦物法的主要作用機理
由於該方法主要採用的是純天然的礦物為主體原料,其所具有的特性有離子交換性、吸附性、化學轉化性、催化性等。
3.3礦物法的主要優勢
該方法的主要優勢如下:
1、徹底改變長期以來分流處理的傳統工藝,把鉻水、氰水、綜合水等混合起來進行處理,糾正了分流處理所存在的某些嚴重錯誤,彌補了傳統工藝所存在的弊端。
2、經一段處理即可完全解決問題,改變了傳統的兩段處理模式。
3、由於上述兩點,污水處理的工程裝置大大簡化,基建投資和工程建設時間大幅度減少。
4、傳統的處理方法,從理論上分析是不可能達標的,大量的實踐也證明了該工藝的確不能達到排放標准。若用礦物法處理電鍍廢水,從原理和實用上都表明了可以穩定地達標排放。
5、傳統工藝處理電鍍廢水的葯劑費用,主要被用於燒鹼中和酸水,一般情況處理一噸
污水燒鹼費就要10~15元,加上其他葯劑,總葯劑費多在15元以上。誠然,如果只求把廢水澄清,那費用就很難有個標准了。應用礦物法,前提是達標排放。處理一噸廢水葯劑費大約4~8元之間。
3.4 電鍍廢水處理流程示意圖
3.4.1電鍍廢水處理流程示意圖1 (間歇式電鍍廢水處理流程)
電鍍廢水處理流程示意圖2 (連續式電鍍廢水處理流程)
3.4.2 流程說明
從車間出來的各種類型的廢水在同一調節池進行混合調節,然後泵入第一反應池,還原劑用硫酸亞鐵或其他還原劑均可,其用量比分流處理少1/3~1/2,具體用量視水質情況而定,反應完成後進入第二反應池,加礦物污水治理劑和礦粉(一部分起中和作用,可以節約大部分的鹼,另外有去除重金屬的作用)綜合反應,可將廢水的pH調節到5~6,該階段一般要求不少於20min,再進入第三反應池,用鹼將廢水的pH調節到8~8.5,同時加入漂白水等氧化劑破氰,最後經沉澱池沉澱後排放。
4 結論
經過長時間來的研究和實踐,以及對理論上的探討,結合目前的實際,我們在對各種工藝進行完全的比較(包括葯劑的性價比、工程建設的投資、運營及管理等)之後,認為採用礦物法處理電鍍可以保證出水的水質達到國家一級排放標准。
電鍍廢水處理葯劑圖片
東莞市渝澤水處理科技有限公司
渝澤水處理有限公司是一家與華南地區多家重點大學環境工程系共同研究及開發為一體高新技術企業。污水處理技術開發、製造、營銷和服務為一體的高技實體,專業致力於水環保領域的工程設計、設備安裝、項目運營、根據不同客戶廢水水質狀況,自主研究開發不同處理葯劑,使其廢水達標排放、業務領域及到生活小區環境規劃、工業廢水、尤其針對工業上難降解難處理廢水進行處理、工業生產用水處理,生活污水處理及其它行業廢水處理及水回用。專業從事電鍍廢水處理、除油除臘廢水處理及回用、電鍍廢水處理不達標改造工程、廢水處理及回用、重金屬回收及水回用;光電行業生產用超純水、鍋爐用軟化水、循環冷卻水;線路板行業廢水處理及回用水工程
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Ⅷ 求除氟工藝及詳細說明
你好!我建議去和化學工廠及水利局咨詢一下就好啦.含氟廢水,目前國內大多數生產廠尚無完善的處理設施,所排放的廢水中氟含量超過國家排放標准,嚴重污染環境。按照國家污水綜合排放標
准,氟離子濃度應小於10mg/L;對於飲用水,氟離子濃度要求在1mg/L以下。
目前國內外常用的含氟廢水處理方法大致分為兩類,即沉澱法和吸附法。
化學沉澱法是通過投加鈣鹽等化學葯品,形成氟化物沉澱或氟化物被吸附於所形成的沉澱物中而共同沉澱。該方法簡單、處理方便,費用低,
但石灰溶解度低,只能以乳狀液投加,且產生的CaF<SUB>2</SUB>沉澱包裹在Ca(OH)<SUB>2</SUB>顆粒的表面,使之不能被充分利用,因而用量
大。處理後的廢水中氟含量一般只能下降到15mg/L,很難達到國標一級標准。而且存在泥渣沉降緩慢,脫水困難,處理大流量排放物周期長,
不適應連續處理連續排放等缺點。<BR> 吸附法是指含氟廢水流經接觸床,通過與床中固體介質
進行離子交換或化學反應,去除氟化物。這種方法只適用於低濃度的含氟廢水或經其他方法處理後氟化物濃度降至10~20mg/L的廢水。而且接觸
床的再生及高濃度再生液的處理是整個運行過程中不可缺少的一部分,接觸床頻繁的再生使運行成本較高。<BR> &n
bsp; 此外,還有冷凍法、離子交換樹脂除氟法、超濾除氟法、電滲析等,但因為處理成本高,除氟效率低,至今多停留在實驗階
段,很少推廣應用於工業含氟廢水治理。<BR> 絮凝一氣浮處理含氟廢水新工藝是在傳統工藝的
基礎上,採用絮凝一氣浮一吸附相結合的工藝處理含氟廢水。<BR> 1.基本原理<BR>
利用鋁離子的三種機理來去除氟離子,即:<BR>
(1)吸附。鋁鹽絮凝除氟過程中生成的具有很大表面積的無定性Al(OH)<SUB>3 </SUB>(am)原體對氟離子產生氫鍵吸附,氟離子半徑小,電負性強,
這一吸附方式很容易發生。<BR> (2)離子交換。氟離子與氫氧根的半徑及電荷都相近,鋁鹽絮凝除
氟過程中,投加到水中的A1<SUB>13 </SUB>O<SUB>4 </SUB>(0H) <SUB>14</SUB><SUP>7+</SUP> 等聚陽離子及水解後形成的無定性Al(0H)<SUB>3</SUB>
(am)沉澱,其中的OH<SUP>-</SUP>與F<SUP>-</SUP>發生交換,這一交換過程是在等電荷條件下進行的。<BR>
(3)絡合沉澱。F<SUP>-</SUP>能與Al<SUP>3+</SUP>等形成從AlF<SUP>2+</SUP>、AlF<SUP>2+</SUP>、AlF<SUB>3</SUB>到AlF<SUB>6</SUB><SUP>
3-</SUP> 6種絡合物,絡合沉降而去除F<SUP>-</SUP>。<BR> 絡合離子方程式如下:<BR>
F<SUP>-</SUP>+ Al<SUP>3+</SUP> →AlF<SUP>2+</SUP>↓+ AlF<SUB>2</SUB><SUP>+</SUP>↓+ AlF<SUB>3</SUB>↓+
AlF<SUB>4</SUB><SUP>-</SUP>↓+ AlF<SUB>5</SUB><SUP>2-</SUP>↓+ AlF<SUB>6</SUB><SUP>3-</SUP>↓<BR>
; 絮凝產生的絮狀物通過氣浮裝置達到有效的固液分離,出水經過砂濾再通過活性炭吸附後排放。<BR>
; 2.應用實例<BR> 某半導體廠含氟廢水平均進口濃度為165.54m/L,pH=2.39,排放水
量為50m<SUP>3</SUP>/d。《污水綜合排放標准》( GB8978 -1996)一級標准為:F-≤10mg/,pH=6~9。處理工藝流程見圖1。<BR><IMG alt=""
src="/sbgl/design/UploadFiles_1688/200612/20061205214244475.gif">
<P> 生產廢水首先流入調節沉澱池,然後由泵提入絮凝反應池,同時通過自動加葯機投加葯劑NaOH,
2‰聚鋁及0.005‰的PAM助凝劑,進行絮凝反應。加葯過程中,觀察pH值顯示儀的讀數,根據聲值調節NaOH的投加量,控制pH在7左右。絮凝反應時間約為
15min。出水自流入氣浮分離池,由溶氣釋放器中釋放出來的溶氣水將絮凝後的沉澱托出水面,在液面上形成沉澱物浮渣,浮渣經刮渣機刮出後進入干化
箱,靜沉後的清潔液再流入調節沉澱池,沉渣干化後可外運填埋或焚燒處理。氣浮分離池下部的清液自流入清水池中,部分清水由溶氣泵提入溶氣罐,
作為氣浮用的溶氣水,其餘的清水由泵提入砂濾塔,經過砂濾的水再進入活性炭吸附罐進行深度處理,最後直接排放。<BR>
在調試期間發現pH值對各階段的處理效果有一定影響(表1),由表1可見,當聲值控制在7.0左右時處理效果最佳。<BR>
<IMG alt="" src="/sbgl/design/UploadFiles_1688/200612/20061205214244371.gif"><BR> <BR>
3.運行效果<BR> 這套處理設施竣工投用以來,經環境監測權威機構多次對設施進出口F-濃度進行采樣
監測。監測結果表明,該含氟廢水處理設備出口排放物中的州值均在6.5~7之間,F-的濃度均小於5mg/L,排放指標均達到了國家污水綜合排放一級標准,
除F-效率達98.9%。<BR> 同時經濟評估表明,這套設施充分利用了工廠原有的調節沉澱池、部分管路等
設施,總投資不高,除去設備折舊費及人工費,總運行費用每噸僅為0.50元。<BR> 4.結論<BR>
(1)絮凝一氣浮處理含氟廢水工藝繼承了傳統工藝的優點,充分利用鋁鹽絮凝的吸附、離子交換、絡合沉澱等
作用機理,緩解後續處理的負荷,且採用聚鋁作為絮凝劑比採用鋁鹽用量減少一半,處理費用進一步降低。<BR>
; (2)將氣浮技術運用於含氟廢水處理中,解決了以往固液分離的難題,使設備能穩定運行。<BR>
(3)出水末端採用活性炭吸附,給出水穩定達標排放提供保障。<BR> (4)在工藝中,用NaOH取代傳統的Ca
(OH)<SUB>2</SUB>,使泥渣量減少,解決了傳統工藝泥渣多,易結垢,處理效果不佳,管路易堵塞等難題。<BR> <STRONG>
; 參考文獻<BR></STRONG> 1 凌波.鋁鹽混凝沉澱除氟水.水處理技術.1990,16(2):418~421
<BR> 2 劉裴文、蕭舉強、王萍等.含氟廢水處理過程的吸附交換機理—離子交換與吸附.1991.7(50)
:375~382<BR> 3 胡萬里.混凝、混凝劑、混凝設備.化學工業出版社,環境科學工程出版中心<BR>
4 盧建杭、劉維屏、王紅斌鋁鹽混凝法除氟離子的一般規律.化工環保.2000
</P> <center></center></td></tr>
好像有點亂,看下面的地址吧!
參考資料:http://www.jdzj.com/sbgl/design/200612/20061205214217_1913.html
http://www.sclw.com/ctidea.asp#t4
我國許多地區,地下水含氟量都超過國家規定的生活飲用水衛生標准(1.5mg/L)。有些地區甚至高達20mg/L。長期飲用高氟水,輕者使牙齒產生斑釉,關節疼痛,重者會影響骨骼發育,致使喪失勞動力。為此本公司開發出活性氧化鋁吸附過濾用於地下水除氟(也適用於工業廢水除氟)的專用設備。。
原理與工藝流程
含氟水經過比表面積較大的活性氧化鋁吸附過濾層。在PH值5~6的條件下,水中氟離子被吸附生成難溶解的氟化物而被除去,其反應式如下:R2SO4+2F-=R2F2+SO42-
吸附劑失效後,用硫酸鋁溶液進行再生,以恢復其吸附能力。當原水PH值大於7時,一般用二氧化碳氣體進行調節。
參考資料 :
http://www.sclw.com/ctidea.asp#t4
Ⅸ 硼氟酸廢水如何處理
氟是一種微量元素,飲用水含氟量在0.4~0.6mg/L的水對人體無害有益,而長期飲用含量大於1.5mg/L的高氟水則會給人體帶來不利影響,嚴重的會引起氟斑牙和氟骨病。我國某些地區特殊的地球化學特徵使該區域水源含氟量大於1.0mg/L,從而造成地方性氟中毒[1],某些高濃度含氟onclick="g('工業廢水');">工業廢水的排放,更對人們身體健康造成很大威脅,所以必須對含氟onclick="g('工業廢水');">工業廢水加以處理。
1973年頒布的《工業三廢排放試行標准》(GBJ4-73)中規定,氟的無機化合物排放標准為10mg/L(以F-計)。1988年頒布的《onclick="g('污水');">污水綜合排放標准》(GB8789-88)中規定,新擴改企業對外排放含氟廢水,氟化物不得超過10mg/L(向二級onclick="g('污水');">污水處理廠排放除外)。此廢水帶出物是以氟化鈣計,那麼1988年的標准比1973年的標准嚴格了一倍以上。
山西運城某鋁廠在其酸處理和鈍化兩個工藝階段產生高濃度含氟廢水,最高氟離子濃度達300mg/L。本文基於鈣離子與氟離子結合生成難溶於水氟化鈣,利用同離子效應理論[2],得出了最佳方案。並以此方案為基礎進行了該廠onclick="g('污水');">污水處理的工藝設計。
Ⅹ 碧水源 的mbr項目是什麼意思
MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor),是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。膜的種類繁多,按分離機理進行分類,有反應膜、離子交換膜、滲透膜等;按膜的性質分類,有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜) ;按膜的結構型式分類,有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。
一、 MBR 工藝的組成
膜- 生物反應器主要由膜分離組件及生物反應器兩部分組成。通常提到的膜 - 生物反應器實際上是三類反應器的總稱: ① 曝氣膜 - 生物反應器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ; ② 萃取膜 - 生物反應器( ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR ); ③ 固液分離型膜 - 生物反應器( Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR )。
二、曝氣膜 - 生物反應器
曝氣膜 -生物反應器最早見於 Cote.P 等 1988年報道,採用透氣性緻密膜(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,在保持氣體分壓低於泡點( Bubble Point)情況下,可實現向生物反應器的無泡曝氣。該工藝的特點是提高了接觸時間和傳氧效率,有利於曝氣工藝的控制,不受傳統曝氣中氣泡大小和停留時間的因素的影響。如圖 [1] 所示。
圖 [1]
三、萃取膜 - 生物反應器
萃取膜 - 生物反應器 又稱為 EMBR (Extractive Membrane Bioreactor)。因為高酸鹼度或對生物有毒物質的存在,某些工業廢水不宜採用與微生物直接接觸的方法處理;當廢水中含揮發性有毒物質時,若採用傳統的好氧生物處理過程,污染物容易隨曝氣氣流揮發,發生氣提現象,不僅處理效果很不穩定,還會造成大氣污染。為了解決這些技術難題,英國學者 Livingston研究開發了 EMB 。其工藝流程見圖 2。廢水與活性污泥被膜隔開來,廢水在膜內流動,而含某種專性細菌的活性污泥在膜外流動,廢水與微生物不直接接觸,有機污染物可以選擇性透過膜被另一側的微生物降解。由於萃取膜兩側的生物反應器單元和廢水循環單元是各自獨立,各單元水流相互影響不大,生物反應器中營養物質和微生物生存條件不受廢水水質的影響,使水處理效果穩定。系統的運行條件如 HRT 和 SRT 可分別控制在最優的范圍,維持最大的污染物降解速率。
四、固液分離型膜 - 生物反應器
固液分離型膜 - 生物反應器是在水處理領域中研究得最為廣泛深入的一類膜 -生物反應器,是一種用膜分離過程取代傳統活性污泥法中二次沉澱池的水處理技術。在傳統的廢水生物處理技術中,泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的,其分離效率依賴於活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決於曝氣池的運行狀況,改善污泥沉降性必須嚴格控制曝氣池的操作條件,這限制了該方法的適用范圍。由於二沉池固液分離的要求,曝氣池的污泥不能維持較高濃度,一般在 1.5~3.5g/L左右,從而限制了生化反應速率。水力停留時間( HRT )與污泥齡( SRT)相互依賴,提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統在運行過程中還產生了大量的剩餘污泥,其處置費用占污水處理廠運行費用的 25% ~40% 。傳統活性污泥處理系統還容易出現污泥膨脹現象,出水中含有懸浮固體,出水水質惡化。針對上述問題, MBR將分離工程中的膜分離技術與傳統廢水生物處理技術有機結合,大大提高了固液分離效率,並且由於曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌 (特別是優勢菌群 ) 的出現,提高了生化反應速率。同時,通過降低 F/M比減少剩餘污泥產生量(甚至為零),從而基本解決了傳統活性污泥法存在的許多突出問題。
五、 MBR 工藝類型
以下討論的均為固液分離型膜 - 生物反應器。 根據膜組件和生物反應器的組合方式,可將 膜 - 生物反應器 分為分置式、一體式以及復合式三種基本類型。分置式和一體式的 MBR 請參見圖 3 。
分置式膜 - 生物反應器把膜組件和生物反應器分開設置,如圖 3所示。生物反應器中的混合液經循環泵增壓後打至膜組件的過濾端,在壓力作用下混合液中的液體透過膜,成為系統處理水;固形物、大分子物質等則被膜截留,隨濃縮液迴流到生物反應器內。分置式膜 -生物反應器的特點是運行穩定可靠,易於膜的清洗、更換及增設;而且膜通量普遍較大。但一般條件下為減少污染物在膜表面的沉積,延長膜的清洗周期,需要用循環泵提供較高的膜面錯流流速,水流循環量大、動力費用高 (Yamamoto, 1989),並且泵的高速旋轉產生的剪切力會使某些微生物菌體產生失活現象 ( Brockmann and Seyfried, 1997 ) 。
一體式膜 - 生物反應器是把膜組件置於生物反應器內部,如圖 4 所示。進水進入膜 -生物反應器,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除,再在外壓作用下由膜過濾出水。這種形式的膜 -生物反應器由於省去了混合液循環系統,並且靠抽吸出水,能耗相對較低;佔地較分置式更為緊湊,近年來在水處理領域受到了特別關注。但是一般膜通量相對較低,容易發生膜污染,膜污染後不容易清洗和更換。
復合式膜 - 生物反應器在形式上也屬於一體式膜 - 生物反應器,所不同的是在生物反應器內加裝填料,從而形成復合式膜 - 生物反應器,改變了反應器的某些性狀,如圖 5 所示:
MBR 工藝的特點
與許多傳統的生物水處理工藝相比, MBR 具有以下主要特點:
一、出水水質優質穩定
由於膜的高效分離作用,分離效果遠好於傳統沉澱池,處理出水極其清澈, 懸浮物和濁度接近於零,細菌和病毒被大幅去除 ,出水水質優於建設部頒發的生活雜用水水質標准( CJ25.1-89 ),可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。
同時,膜分離也使 微生物被完全被截流在生物反應器內, 使得系統內能夠維持較高的微生物濃度,不但提高了反應裝置對污染物的整體去除效率,保證了良好的出水水質,同時反應器對進水負荷(水質及水量)的各種變化具有很好的適應性,耐沖擊負荷,能夠穩定獲得優質的出水水質。
二、剩餘污泥產量少
該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行,剩餘污泥產量低(理論上可以實現零污泥排放),降低了污泥處理費用。
三、佔地面積小,不受設置場合限制
生物反應器內能維持高濃度的微生物量,處理裝置容積負荷高,佔地面積大大節省; 該工藝流程簡單、結構緊湊、佔地面積省,不受設置場所限制,適合於任何場合,可做成地面式、半地下式和地下式。
四、可去除氨氮及難降解有機物
由於微生物被完全截流在生物反應器內,從而有利於增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長,系統硝化效率得以提高。同時,可增長一些難降解的有機物在系統中的水力停留時間,有利於難降解有機物降解效率的提高。
五、操作管理方便,易於實現自動控制
該工藝實現了水力停留時間( HRT )與污泥停留時間( SRT )的完全分離,運行控制更加靈活穩定,是污水處理中容易實現裝備化的新技術,可實現微機自動控制,從而使操作管理更為方便。
六、易於從傳統工藝進行改造
該工藝可以作為傳統污水處理工藝的深度處理單元,在城市二級污水處理廠出水深度處理(從而實現城市污水的大量回用)等領域有著廣闊的應用前景。
膜 - 生物反應器也存在一些不足。主要表現在以下幾個方面:
o 膜造價高,使膜 - 生物反應器的基建投資高於傳統污水處理工藝;
o 膜污染容易出現,給操作管理帶來不便;
o 能耗高:首先 MBR 泥水分離過程必須保持一定的膜驅動壓力,其次是 MBR 池中 MLSS 濃度非常高,要保持足夠的傳氧速率,必須加大曝氣強度,還有為了加大膜通量、減輕膜污染,必須增大流速,沖刷膜表面,造成 MBR 的能耗要比傳統的生物處理工藝高。
MBR 工藝用膜
膜可以由很多種材料制備,可以是液相、固相甚至是氣相的。目前使用的分離膜絕大多數是固相膜。根據孔徑不同可分為:微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜;根據材料不同,可分為無機膜和有機膜,無機膜主要是微濾級別膜。膜可以是均質或非均質的,可以是荷電的或電中性的。廣泛用於廢水處理的膜主要是由有機高分子材料制備的固相非對稱膜。
膜的分類如圖所示:
一、 MBR 膜材質
1、高分子有機膜材料: 聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚碸類、芳香族聚醯胺、含氟聚合物等。
有機膜成本相對較低,造價便宜,膜的製造工藝較為成熟,膜孔徑和形式也較為多樣,應用廣泛,但運行過程易污染、強度低、使用壽命短。
2、無機膜 :是固態膜的一種,是由無機材料,如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機高分子材料等製成的半透膜。
目前在 MBR 中使用的無機膜多為陶瓷膜,優點是:它可以在 pH = 0~14 、壓力 P<10MPa 、溫度 <350 ℃的環境中使用,其通量高、能耗相對較低,在高濃度工業廢水處理中具有很大競爭力;缺點是:造價昂貴、不耐鹼、彈性小、膜的加工制備有一定困難。
二、 MBR 膜孔徑
MBR 工藝中用膜一般為微濾膜( MF )和超濾膜( UF ),大都採用 0.1 ~ 0.4 μ m 膜孔徑,這對於固液分離型的膜反應器來說已經足夠。
微濾膜常用的聚合物材料有:聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚碸、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚醯亞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚醯胺等。
超濾常用聚合物材料有:聚碸、聚醚碸、聚醯胺、聚丙烯腈( PAN )、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞醯胺、聚醚醯胺等。
三、 MBR 膜組件
為了便於工業化生產和安裝,提高膜的工作效率,在單位體積內實現最大的膜面積,通常將膜以某種形式組裝在一個基本單元設備內,在一定的驅動力下,完成混合液中各組分的分離,這類裝置稱為膜組件( Mole )。
工業上常用的膜組件形式有五種:
板框式( Plate and Frame Mole )、螺旋卷式 (Spiral Wound Mole) 、圓管式 (TubularMole) 、中空纖維式 (Hollow Fiber Mole) 和毛細管式 (Capillary Mole)。前兩種使用平板膜,後三者使用管式膜。圓管式膜直徑 >10mm; 毛細管式- 0.5~10.0mm ;中空纖維式<0.5mm> 。
表:各種膜組件特性
名稱/項目 中空纖維式 毛細管式 螺旋卷式 平板式 圓管式
價格(元 /m 3 ) 40~150 150~800 250~800 800~2500 400~1500
沖填密度 高 中 中 低 低
清洗 難 易 中 易 易
壓力降 高 中 中 中 低
可否高壓操作 可 否 可 較難 較難
膜形式限制 有 有 無 無 無
MBR 工藝中常用的膜組件形式有:板框式、圓管式、中空纖維式。
板框式:
是 MBR 工藝最早應用的一種膜組件形式,外形類似於普通的板框式壓濾機。優點是:製造組裝簡單,操作方便,易於維護、清洗、更換。缺點是:密封較復雜,壓力損失大,裝填密度小。
圓管式:
是由膜和膜的支撐體構成,有內壓型和外壓型兩種運行方式。實際中多採用內壓型,即進水從管內流入,滲透液從管外流出。膜直徑在 6~24mm 之間。圓管式膜優點是:料液可以控制湍流流動,不易堵塞,易清洗,壓力損失小。缺點是:裝填密度小。
中空纖維式:
組裝形式如下圖所示:
[ 圖 ]
外徑一般為 40 ~ 250 μm ,內徑為 25 ~ 42μm 。優點是:耐壓強度高,不易變形。在 MBR中,常把組件直接放入反應器中,不需耐壓容器,構成浸沒式膜 -生物反應器。一般為外壓式膜組件。優點是:裝填密度高;造價相對較低;壽命較長,可以採用物化性能穩定,透水率低的尼龍中空纖維膜;膜耐壓性能好,不需支撐材料。缺點是:對堵塞敏感,污染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響。
MBR 膜組件設計的一般要求:
o 對膜提供足夠的機械支撐,流道通暢,沒有流動死角和靜水區;
o 能耗較低,盡量減少濃差極化,提高分離效率,減輕膜污染;
o 盡可能高的裝填密度,安裝,清洗、更換方便;
o 具有足夠的機械強度、化學和熱穩定性。
膜組件的選用要綜合考慮其成本,裝填密度、應用場合、系統流程、膜污染及清洗、使用壽命等。
MBR 的應用領域
進入 90 年代中後期,膜 - 生物反應器在國外已進入了實際應用階段。加拿大 Zenon 公司首先推出了超濾管式膜 -生物反應器,並將其應用於城市污水處理。為了節約能耗,該公司又開發了浸入式中空纖維膜組件,其開發出的膜 -生物反應器已應用於美國、德國、法國和埃及等十多個地方,規模從 380m 3 /d 至 7600m 3 /d。日本三菱人造絲公司也是世界上浸入式中空纖維膜的知名提供商,其在 MBR 的應用方面也積累了多年的經驗,在日本以及其他國家建有多項實際 MBR工程。日本 Kubota 公司是另一個在膜 -生物反應器實際應用中具有競爭力的公司,它所生產的板式膜具有流通量大、耐污染和工藝簡單等特點。國內一些研究者及企業也在 MBR實用化方面進行著嘗試。
現在,膜 - 生物反應器已應用於以下領域:
一、 城市污水處理及建築中水回用
1967年第一個採用 MBR 工藝的廢水處理廠由美國的 Dorr-Oliver 公司建成,這個處理廠處理 14m 3 /d 廢水。 1977年,一套污水回用系統在日本的一幢高層建築中得到實際應用。 1980 年,日本建成了兩座處理能力分別為 10m 3 /d 和 50m 3 /d的 MBR 處理廠。 90 年代中期,日本就有 39 座這樣的廠在運行,最大處理能力可達 500m 3 /d ,並且有 100 多處的高樓採用MBR 將污水處理後回用於中水道。 1997 年,英國 Wessex 公司在英國 Porlock 建立了當時世界上最大的 MBR系統,日處理量達 2 , 000 m 3 , 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了 13 , 000m 3 /d 的MBR 工廠 [14] 。
1998 年 5 月,清華大學進行的一體式膜 - 生物反應器中試系統通過了國家鑒定。 2000年初,清華大學在北京市海淀鄉醫院建起了一套實用的 MBR 系統,用以處理醫院廢水,該工程於 2000 年 6 月建成並投入使用,目前運轉正常。2000 年 9 月,天津大學楊造燕教授及其領導的科研小組在天津新技術產業園區普辰大廈建成了一個 MBR 示範工程,該系統日處理污水 25噸,處理後的污水全部用於衛生間的沖洗及綠地澆灑,佔地面積為 10 平方米,處理每噸污水的能耗為 0.7kW · h 。
二、. 工業廢水處理
90年代以來, MBR 的處理對象不斷拓寬,除中水回用、糞便污水處理以外, MBR在工業廢水處理中的應用也得到了廣泛關注,如處理食品工業廢水、水產加工廢水、養殖廢水、化妝品生產廢水、染料廢水、石油化工廢水,均獲得了良好的處理效果。 90 年代初,美國在 Ohio 建造了一套用於處理某汽車製造廠的工業廢水的 MBR 系統,處理規模為 151m 3 /d,該系統的有機負荷達 6.3kgCOD/m 3 · d , COD 去除率為 94%,絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭,一脂肪提取加工廠採用傳統的氧化溝污水處理技術處理其生產廢水,由於生產規模的擴大,結果導致污泥膨脹,污泥難以分離,最後採用 Zenon 的膜組件代替沉澱池,運行效果良好。
三、. 微污染飲用水凈化
隨著氮肥與殺蟲劑在農業中的廣泛應用,飲用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期開發出同時具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的 MBR工藝, 1995 年該公司在法國的 Douchy 建成了日產飲用水 400m 3 的工廠。出水中氮濃度低於 0.1mgNO 2 /L,殺蟲劑濃度低於 0.02 μ g/L 。
四、. 糞便污水處理
糞便污水中有機物含量很高,傳統的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度,固液分離不穩定,影響了三級處理效果。 MBR 的出現很好地解決了這一問題,並且使糞便污水不經稀釋而直接處理成為可能。
日本已開發出被稱之為 NS 系統的屎尿處理技術,最核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應器組合的系統。 NS 系統於 1985年在日本琦玉縣越谷市建成,生產規模為 10kL/d , 1989 年又先後在長崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設施。 NS 系統中的平板膜每組約0.4m 2 共幾十組並列安裝,做成能自動打開的框架裝置,並能自動沖洗。膜材料為截流分子量 20000 的聚碸超濾膜。反應器內污泥濃度保持在15000~18000mg/L 范圍內。到 1994 年,日本已有 1200 多套 MBR 系統用於處理 4000 多萬人的糞便污水。