膜分離法處理污水原理

1. 簡述生物膜法凈化廢水的原理，生物膜法的處理系統有哪些

生物膜法和活性污泥法一樣，都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法，為生物膜提供附著生長固定表面的材料稱為填料，是影響生物膜法的發展和性能的重要因素。

生物膜法的基本原理

1.生物膜的形成及特點

生物膜法是通過附著在載體或介質表面上的細菌等微生物生長繁殖，形成膜狀活性生物污泥生物膜，利用生物膜降解污水中的有機物的生物處理方法。生物膜中的微生物以污水中的有機污染物為營養物質，在新陳代謝過程中將有機物降解，同時微生物自身也得到增殖。

隨著微生物的不斷繁殖增長，以及廢水中懸浮物和微生物的不斷沉積，使生物膜的厚度不斷增加，其結果是使生物膜的結構發生變化。
在生物處理過程中，生物膜總是在不斷地生長、更新和脫落的，造成生物膜不斷脫落的原因有：水力沖刷、由於膜增厚造成重的增大、原生動物的松動、厭氧層和介質的粘結力較弱等。

生物膜法適用於中小規模污水生物處理，污水處理系統可以獨立建立，也可以與其他污水處理工藝組合應用。污水進行生物膜法處理前，宜經沉澱處理，當進水水質或水量波動大時，應設置調節池。

生物膜的結構及其凈化廢水的機理

生物膜是蓬鬆的絮狀結構，微孔多，表面積大，具有很強的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉積於膜上的有機物為營養物質，將一部分物質轉化為細胞物質，進行繁殖生長，成為生物膜中新的活性物質，另一部分物質轉化為排泄物，在轉化過程中放出能量，供應微生物生長的需要。增殖的生物膜脫落後進入廢水，在二次沉澱池中被截留下來，成為污泥。如果有機物負荷比較高，生物膜對吸附的有機物來不及氧化分解時，能形成不穩定的污泥，這類污泥需要進行再處理。

由於生物膜法中的微生物以附著的狀態存在，所以泥齡長，使生物膜中既有世代時間短、比增長速率大的微生物，雙有世代時間長、比增長速率小的微生物，這使生物膜法中參與代謝的微生物種類多於活性污泥法。
生物膜法的主要特徵

與活性污泥法相比，生物膜法具有以下特徵：

⑴生物相特徵：

①參與凈化反應微生物多樣化

②生物的食物鏈長

③能夠存活世代時間較長的微生物

④分段運行與優占種屬

⑵工藝特徵

①抗沖擊負荷能力強

②污泥沉降性能良好，宜於固液分離

③能夠處理低濃度的廢水

④運行簡單、節能，易於維護管理，動力費用低

⑤產生的污泥量少

⑥在低水溫條件下，也能保持一定的凈化功能

⑦具有較好的硝化與脫氮功能

2. 污水是怎樣處理的

污水一級處理又稱污水物理處理。通過簡單的沉澱、過濾或適當的曝氣，以去除污水中的懸浮物內，調整容pH值及減輕污水的腐化程度的工藝過程。這是污水處理的大步驟。通過一級處理之後的污水暫時還達不到排放標准。
污水二級處理:污水經一級處理後，再經過具有活性污泥的曝氣池及沉澱池的處理，使污水進一步凈化的工藝過程。經過二級處理後的污水一般可以達到農灌水的要求和廢水排放標准。但在一定條件下仍可能造成天然水體的污染。
污水三級處理是進一步去除污水中的其他污染成分(如;氮、磷、微細懸浮物、微量有機物和無機鹽等)的工藝處理過程。使用的工藝方法有生物脫氮法、反滲透法、離子交換法等。三級處理後的污水可以達到排放標准。

3. 納濾膜分離技術如何應用在廢水處理

納濾膜分離技術經常被應用到工業重金屬廢水處理中，應用納濾膜分離技術專對重工業生產屬過程中產生的廢水進行處理：一方面可以實現對90%以上的廢水進行回收，使其鈍化;另一方面可以使肺水腫的金屬離子含量濃縮約10倍。將納濾膜應用在造紙廢水處理中，不僅可以實現對廢水中COD(約90%)的處理，而且其膜通量與傳統的聚碸超濾膜相比更高。

4. 反滲透膜的分離原理是什麼

要了解反滲透法原理，先要了解「滲透」的概念。滲透是一種物理現象，當兩版種含有不同濃權度鹽類的水，用一張半滲透性的薄膜分開時就會發現，含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分並不滲透，這樣，逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止。然而，要完成這一過程需要很長時間，這一過程也稱為自然滲透。
但如果在含鹽量高的水側，施加一個壓力，其結果也可以使上述滲透停止，這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大，可以使水向相反方向滲透，而鹽分剩下。因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中（如原水），施以比自然滲透壓力更大的壓力，使滲透向相反方向進行，把原水中的水分子壓到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達到除去水中鹽分的目的，這就是反滲透除鹽原理。

5. MBR膜污水處理設備是怎麼處理污水的呢

在傳統的污水生物處理技術中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其專分離效率依賴於活性污屬泥的沉降性能，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1.5~3.5gL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。
MBR工藝通過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，不僅省去了二沉池的建設，而且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。

6. MBR膜原理是什麼

其實說膜生物反應器工作原理可能會更准確一些，這是一種由膜過濾取代傳統生物處版理中二沉池和砂濾池的生物處理權技術。它是由膜分離技術與微生物學、生物化學等相結合進行廢水處理的新工藝，主要由膜組件、生物反應器和物料輸送三部分組成。在傳統污水生物處理中，泥水分離是在二沉池中依靠重力作用完成的，分離效率依賴於活性污泥的沉降性能，而污泥沉降性能又取決於曝氣池的運行狀況，改善污泥沉降性能必須嚴格控制曝氣池的操作條件。所以，為滿足二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持很高濃度，一般在2G/L左右，從而限制了生化反應速率和處理負荷。膜生物反應器綜合了膜分離技術和生物處理技術的優點，以超、微濾膜組件作為泥水分離單元，不僅可以完全去除懸浮固體以改善出水水質，而且可以通過膜分離的作用，將二沉池無法截留的游離細菌和大分子有機物完全陰隔在生物池內。尤其是那些增殖速度慢的細菌，由於膜的截留任用而在曝氣池中得到富集，大大提高了反應器內的生物濃度，從而提高有機物和氮、磷的去除率。

常見的MBR膜組器在二沉池中的布置

7. 反滲透RO膜作用原理是什麼

反滲透膜原理：

反滲透膜的工作需要藉助外力對膜的一側的溶液施加壓力，當這個壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透，在壓力的作用下反滲透膜的膜孔只有0.0001微米，一些雜質分子化學離子和細菌、真菌、病毒體等等不能通過，就會留在濃液溶的一側，然後排出。

從而在膜的低壓側可以得干凈的溶液，也就是滲透液。高壓側得到濃縮的溶液，就是濃縮液。若是用在海水淡化的行業，在膜的低壓的一側可以得到淡水，在高壓側得到的就是鹵水，由於反滲透膜使用簡單，過濾效果好，所以在水處理行業使用廣泛

反滲透膜的作用：

以前人們都把工業廢水、生活污水等大量排入江河，對水質造成了非常嚴重的污染，導致現在有一些地方的水根本沒方喝了。所以現在國家非常重視這一個問題，現在很多企業，工廠的污水都必須經過一定的處理達標後才能排放。這時候很多人就會利用反滲透膜，反滲透技術需要在高壓泵的作用下，使得污水經過反滲透膜時，大於反滲透膜孔徑的水中的雜質不能通過這樣就使得與水分子分離出來了，這樣就可以達到一個去除對生活或者生產有害的微生物、膠體、有機物、溶解鹽類的效果，經過反滲透膜技術處理的污水、廢水等可以再利用，甚至達到了飲用水的高標准。

8. 膜生物反應器是如何處理污水的

膜-生物反應器（Membrane Bio-Reactor,MBR）為膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施佔地面積，並通過保持低污泥負荷減少剩餘污泥量。主要利用膜分離設備截留水中的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統內活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。
膜生物反應器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現對污水深度凈化，同時硝化菌在系統內能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。

一、CCAS處理技術

即連續循環曝氣系統工藝（Continuous Cycle Aeration System），是一種連續進水式SBR曝氣系統。污水處理工藝CCAS是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式處理法）的基礎上改進而成。CCAS污水處理工藝對污水預處理要求不高，只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池，除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成，出水可達標排放。
污水處理工藝CCAS上獨特的優勢：
(1)曝氣時，CCAS污水處理的污水和污泥處於完全理想混合狀態，保證了BOD、COD的去除率，去除率高達95%。
(2)「好氧-缺氧」及「好氧-厭氧」的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率達80%以上，保證了出水指標合格。
(3)沉澱時，整個CCAS反應池處於完全理想沉澱狀態，使出水懸浮物極低，低的值也保證了磷的去除效果。
CCAS污水處理工藝的缺點是各池子同時間歇運行，人工控制幾乎不可能，全賴電腦控制，對處理廠的管理人員素質要求很高，對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。

二、連續微濾技術

採用超微濾膜對液體進行選擇性過濾分離，在操作壓力范圍下對液體混合物進行截流而達到分離、濃縮、凈化的目的。連續超微濾技術受到市場和用戶的廣泛關注及使用，為一成熟技術。聚丙烯中空纖維膜元件在凈水領域、河川水、深井水及工業製程濃縮的處理有豐富的經驗。膜系統中原水在膜外側，凈化水走膜內側，迴流比高，水在膜管內的流速大，有利於減小膜污染。同時採用氣水混合反洗工藝，通過空氣對膜表面的擦洗，能夠有效的保護膜元件，膜清洗效果好，可有效去除水中的細菌、微生物和懸浮物等雜質，出水濁度近於零....
可作為RO、NF的前處理，可使RO、NF進水的SDI≦2，大大的延長了RO、NF膜元件的使用壽命，確保膜系統的長時間的穩定運行。
線上清洗，結合膜材料的優良機械性能，可採用氣水反沖洗技術和錯流工藝，佔地面積小。
傳統的方法需要復雜的工藝處理才能達到RO、NF進水的要求，CMF只需一步過濾就可得到高品質的預處理水，直接作為RO、NF的進水，產水率95%以上。

9. 常用幾種膜分離法污水處理方式

常用來的幾種膜分源離法污水處理方式：
一、超濾膜分離方法。根據分子的形狀和不同性質利用大氣壓力的作用，將其進行有效的篩選和分離。這項技術通過我國的多年研究和使用，除污效果顯著，能有效的對污水中的bing原體進行處理。因此超濾膜分離技術在我國各項污水處理中得到廣泛的使用。
二、納濾膜分離方法。在20世紀70年代的中後期形成的納濾膜分離技術就是在保證無機鹽分離時不受電勢和化學梯度的影響，通過(實際壓力小於或等於1。5MPa)的作用將直徑大約為1納米的分子進行有效的篩選和分離，從而達到污水處理的效果。
三、液膜分離方法。在20世紀60年代被提出一直到80年代中後期才被廣泛應用的液膜分離技術，分為乳狀液膜和支撐液膜，其中乳液液膜在污水處理技術中被廣泛應用。第四、膜生物反應器。就是原水在進入生物反應器與生物發生充分反應之後，利用循環泵，使水流經膜組件，水得到排放的同時生物相又重新流入生物反應器，該技術是通過把膜件與生物反應器進行結合而形成的一種新型去污技術。

10. 膜分離法的介紹

膜分離法 （ Separation Membrane)氣體膜分離技術是20世紀70年代開發成功的新一代氣體分離技術，其原理是在壓力驅動下，藉助氣體中各組分在高分子膜表面上的吸附能力以及在膜內溶解－擴散上的差異，即滲透速率差來進行分離的。