MBR膜材料.docx

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1、MBR专用膜材料一、市场】经过近三十年的开展，膜生物反响器(MeBbranebioreactor,MBR)已成为城市污水和工业废水的处理和回用方面一种很有吸引力和竞争力的选择，并被视为“最正确好用技术(BeStAvailableTechnology).。目前，全世界投入运行或在建的MBR系统已超过2500套.1998年，欧洲第一个大型MBR城市污水处理厂一英国POrIoCk污水处理厂投入运行.截止到200阵，欧洲已有100多座效劳人口大于500人的MB瞰市污水处理厂投入运行。在北美地区，20世纪90年头中期之前，由于能耗较高，MBR仅限于小型城市污水厂的应用.随着浸没式MBR的出现，MBR在城

2、市污水处理中的应用得以快速开展。戳止到2005年，北美地区已有219个MBR城市污水处理工程，其中17个的处理规模超过10,0003dMBR在东亚地区工业废水的处理中增长特别快速.自20世纪70年头以来，日本已建成了150余座MBRX业废水处理工程。在中国和韩国，MBR也开场得到广泛应用。中国的MBR技术市场是世界增长最快的领域和地区之一.2004年,我国MB啦术工程的市场份额约为4000万元;2005年MBR技术工程的市场份额约为亿元；2006年MBR技术工程的市场份额约为亿元；2007年约为9亿元。MBR在中国已经胜利应用于食品、石化、印染、啤酒、烟草等工业废水的处理，建立了数个万吨级的M

3、BR工业废水处理工程.当前,我国已经成为世界MBRX程应用增长最快的国家,特殊是自2005MembraneBioreactor,S1.SMBR,他称MBR)固液别离型膜-生物反响器是在水处理领域中探讨得最为广泛深化的一类膜-生物反响器,是一种用膜别离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。膜组件：膜面积愈大，单位时间透过量愈多，因此，当膜别离技术实际应用时，要求开发在单位体积内具有最大膜面积的组件.目前主要有以下几种形式：板框式(PlateandFraaeModule)、螺旋卷式(SPiralWoundModule)、圆管式(TubularModule)、中空纤维式GiollowFib

4、erModule)和毛细管式(CaPiIlaryModUIe)前两种运用平板膜，后三者运用管式膜。圆管式膜直径10三;毛细管式一0.5,中空纤维式O.表：各种膜组件特性名称/工程中空纤维式毛细管式螺旋卷式平板式圆管式价格(元/m3)4015015080025080080025004(Mn500冲填密度高中中_低低清洗难易中易易i压力降高中中中低可否高压操作可否可较难较难膜形式限制有有无无无.高浓度有机废水的处理含难降解有机物废水的处理受污染水源水净化土地填埋场/堆肥渗滤液处理六、MBR工艺与传统工艺比照:二费触-H中水回用传媒活性就底生物反应上港不回区I(MBRS程j行泥油二氧化”HiHoHo

5、MR池污初躺j_I七、MBR工艺特点:与很多传统的生物水处理工艺相比，MBR具有以下主要特点:1、出水水质优质稳定由于膜的高效别离作用，别离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其澄澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于建立部颁发的生活杂用水水质标准（CJ25.1-89）,可以干脆作为非饮用市政杂用水进展回用.同时，膜别离也使微生物被完全被截流在生物反响卷内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度,不但提高了反响装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反响器对进水负荷（水质及水量）的各种改变具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水所。2、剩余污泥产量少该

6、工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污泥处理费用.3、占地面积小，不受设置场合限制生物反响器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节约；该工艺流程简洁、构造紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式.4、可去除气氯及难降解有机物由于微生物被完全翼流在生物反响器内,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的株留生长，系统硝化效率得以提高.同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高.5、操作管理便利，易于实现自动限制该工艺实现了水力停留时间(HR

7、T)与污泥停留时间(SRT)的完全别离，运行限制更加敏捷稳定，是污水处理中匍洁实现装备化的新技术，可实现微机自动限制，从而使操作管理更为便利.6、易于从传统工艺进展改造但，膜-生物反响器也存在一些缺乏.主要表现在以下几个方面:(1)膜造价高，使膜-生物反响器的基建投资高于传统污水处理工艺；(2)膜污染间洁出现，给操作管理带来不便；(3)能耗高：首先MBR泥水别离过程必需保持肯定的膜驱动压力，其次是MBR池中M1.SS浓度特别高，要保持足够的传叙速率，必需加大鼻气强度，还有为了加大膜通置、减轻膜污染，必需增大流速，冲刷膜外表，造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高。八、MBR膜材料的制备方法在

8、膜材料的制备方面，主要有湿法纺丝和热致相两种模式的制备方法,湿法纺丝技术比拟成熟，约占MBR市场容量的60%以上。1、1湿法纺丝原理将成纤高聚物溶解在适当的溶剂中，得到肯定组成、肯定粘度并具有良好可纺性的溶液，称纺丝原液。也可由均相溶液聚合干脆得到纺丝原液高聚物在溶解前先发生溶胀,即溶剂先向高聚物内部渗入,使大分子之间的距离不断增大，然后溶解形成匀称的溶液。整个过程所需时间很长，溶胀过程的速度对溶解速度有重要影响.高聚物溶液在纺丝之前，须经混和、过滤和脱泡等纺前打算工序，以使纺丝原液的性质匀称一样，除去其中所夹带的凝胶块和杂质并脱除液中的气泡。在粘胶纤维生产中，纺前打算还包括熟成工序，使粘胶具

9、有必要的可纺性.1、2湿法纺丝制备膜材料的过程纺丝原液被循环管道送至访丝机，通过计量泵计量，然后经烛形滋器、连接收而进入喷丝头（帽）。喷丝头一般采纳黄金与粕的合金或铝合金材料制成.在啧丝头上有规律地分布假设干孔眼，孔径为0.050.08毫米。从喷丝孔眼中压出的原液细流进入凝固浴，原液细流中的溶剂向凝固浴扩散，凝固剂向细流渗透，从而使原液细流到达临界浓度，在凝固浴中析出而形成纤维。2、热致相纺丝原液被循环管道送至纺丝机，通过计量泵计量，然后经烛形滤器、连接收而进入啧丝头（帽）。喷丝头一般采纳黄金与柏的合金或铝合金材料制成。在喷丝头上有规律地分布假设干孔眼，孔径为0.050.08毫米.从喷丝孔眼中

10、压出的原液细流进入凝固浴，原液细流中的溶剂向凝固浴犷散，凝固剂向细流渗透，从而使原液细流到达临界浓度，在凝固浴中析出而形成纤维。九、膜-生物反响器设计以聚丙烯中空纤维膜为例1、MBR技术应用的工艺流程：画画_AWM一，卜I1I鼓风刖好氧泅MBR池II自吸七I-I接触消俘池I中水池2、原水条件：PP系列中空纤维膜组件为浸浪式膜组件，用于膜生物反响器(MBR).在膜生物反响器中，原水中的有机物污染物的去除与传统活性污泥法一样，都是通过微生物分解，中空纤维膜主要起到别离生化后水和污泥的作用.代替常规的二沉池，节约大量的土建费用和占地面积。在处理工业污水时,应首先考虑原水中是否存在对膜组件有损害的有机

11、物质，以及这些物质的可降解性.当污水中溶有微生物很难分解的高分子物质时，应事先询问。通常事先须要进展充分的小型运转试验进展确认。2.1 中空纤维膜运用环境对油脂的要求当水中含有油脂时,随过滤的进展,油脂成份会广泛覆盖膜外表,从而有可能堵塞微细孔，因此原水最好不要含有过多的油脂，在N-HEX值（正己烷提取物）超过50三g1.的状况下要进展气浮除油,降到5Bg1.以下在含有矿物质油的状况下，有可能对膜产生更恶劣的影响，因此在有矿物质油存在时，N-HEX值应降到3mg1.以下前方可运用膜别离活性污泥法。2.2 中空纤维膜运用环境对消泡剂的要求在MBR运转初期，污泥起泡时，有时需参与消泡剂.此时请运用

12、高级乙醇系列消泡剂.硅胶系列消泡剂不能运用.这是因为硅胶系列消泡剂被吸附到膜外盘时，会加快膜间压差的上升，而且硅胶引起的压差上升，M不行逆的膜污染，无法复原，所以严格杜绝运用硅胶系列消泡剂。IffiR在运行中，膜间阻力（压差）的上升主要是由于溶解在原水中的未处理有机物被吸附到膜外表引起的，有时会阻碍稳定运转.在处理前级运用絮凝剂时,末凝合的凝合剂（如PAM*）有时同样会阻碍稳定运转，应留意不要让未凝合的絮凝剂流入膜生物反响池中.对于一般工业排水中的物质,通常事先须要进展充分的小型运转试验进展确认，探讨膜别离活性污泥法是否相宜.须要确认的事项主要如下所示：1) .处理原水时，膜的压差上升是否急剧

13、；2) .用药液清洗后是否能复原原来的通量；3) .压差复原后，能否再次进展稳定运转。3活性污泥条件3.1 污泥浓度M1.SS建议适用范围5000-8000ug1.(nint3000ng1.maxx10000mg1.)1) )依据膜别离活性污泥法，运用膜来进展固液别离，与通常的沉淀法不同M1.SS能够保持高浓度，通常M1.SS浓度在5000-8000三g1.的范围内运转。2) )当污泥浓度超过上限时膜的压差会急剧上升.(3)当确认接种污泥的M1.SS浓度低于3000mg1.时，在正常运转之前，可用以下的操作来提高浓度：D.膜的通量设定，要比正常运行低一些；3) .持续空鼻养泥一些日子，时间视现

14、场状况而定I4) .驯养污泥时要定期排出上清液3.2 生物处理(1)a污泥进展生物处理顺当与否是膜稳定运转的必要条件，用一般活性污泥法进展生物处理时，为到达良好的处理效果，生物鼻气池内的水温最好保持在15-35C以内；(2)活性污泥的状态支活性污泥的状态恶劣或者M1.SS的值偏离最正确值时(驯化污泥时等)，未处理的有机物等在过滤时附着到膜外表，并加快膜的压差上升，阻碍稳定运转.此时，请把膜过滤通量设定得比通常低，或停机驯养污泥或者排泥，整顿生化状态.(3)复原运行整顿生化状态后再启动膜过滤出水时，请事先确认活性污泥的生物处理是否复原到了良好稳定运行状态。同时应依据标准过滋通量的设定值再次运转.

15、测定污水试改方法所示的活性污泥沉淀率时,活性污泥的上层澄清液处于浑浊状态，此时，活性污泥不好，处于恶劣状态。测定活性污泥沉淀率通常为SV30,运用膜别离活性污泥法时，由于M1.SS浓度较高，一般添加4倍量的处理水来稀释。4、代系统设计膜片底部设置鼻气系统，主要功能是供应溶解新及通过气体对膜丝进展擦洗。采纳穿孔事气管。膜系统用气量为12-151.uin膜片，折算成汽水比为201-2515、自吸泵自吸泵用于膜系统的终端出水，与收集管连接。采纳吸程大于5米的自吸泵(一般为5-8米)，详细视MBR池高度而定，吸程要高于MBR池高度米，自吸泵工作时间12min,停3min。留意：如污水排放量不稳定，自吸泵随时长时间停顿运行（大于12小时），自吸泵放置位置最好低于MBR池低液位,如高于MBR池低液位的话最好在自吸泵的进水管间装一个饮水灌，防止长时间自吸泵停后，进入空气造成自吸泵空转。十一、膜片清洗从大量的工程实践与试验中得知MBR膜片产生的污染的主要绿由，1.附着在膜外外表