1 MABR基本原理及特點(diǎn)

(相關(guān)資料圖)

MABR(Membrane Aerated Biofilm Reactor)即膜曝氣生物膜反應(yīng)器，是透氧中空膜與生物膜相結(jié)合的一種污水處理技術(shù)。透氧中空膜一般選用具有大比表面積的疏水性聚合物微孔膜或硅橡膠致密膜，同時(shí)承擔(dān)氧氣傳遞與生物膜載體的核心功能。反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)膜組件浸于待處理污水中，微生物在膜組件表面附著形成大量生物膜。同時(shí)鼓風(fēng)機(jī)向中空膜絲的膜腔中輸送空氣(圖1)，膜腔中的氧氣以分子或微小氣泡形式透過(guò)膜壁擴(kuò)散進(jìn)入生物膜，通過(guò)生化作用實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物、氨氮等水體污染物的高效去除。

圖1 MABR中空膜絲曝氣原理及分層生物膜圖示

與利用機(jī)械曝氣、射流曝氣、微孔曝氣等曝氣手段的AAO法等活性污泥法和生物膜法相比，MABR污水處理方法具有以下主要特點(diǎn)：

(1)無(wú)泡曝氣，節(jié)能降耗。膜曝氣時(shí)氧氣透過(guò)膜壁直接進(jìn)入外部生物膜中，無(wú)需經(jīng)過(guò)氣-液界面，氧傳質(zhì)效率和利用效率都大幅度提高，能耗顯著低于傳統(tǒng)活性污泥工藝。

(2)異向傳質(zhì)，低碳脫氮。MABR運(yùn)行時(shí)，生物膜內(nèi)部沿遠(yuǎn)離膜絲方向依次形成好氧層、缺氧層與厭氧層，氧氣和水污染物以相反的方向在生物膜中擴(kuò)散(圖2)。該傳質(zhì)模式相比傳統(tǒng)生物膜法可避免好氧層過(guò)度消耗有機(jī)物導(dǎo)致缺氧層反硝化速率降低，因此更有利于同步及短程硝化反硝化反應(yīng)的發(fā)生，可實(shí)現(xiàn)低碳氮比下總氮的高效去除，節(jié)省碳源投加及運(yùn)行費(fèi)用。

(3)一“件”插入，提標(biāo)擴(kuò)容。工程應(yīng)用方面，由于膜組件可直接安裝在現(xiàn)有生化反應(yīng)池內(nèi)，無(wú)需大規(guī)模改動(dòng)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)提標(biāo)擴(kuò)容。

圖2 傳統(tǒng)生物膜法與MABR法中氧和有機(jī)物的擴(kuò)散模式

2 合續(xù)MABR貝斯一體化分散式污水處理設(shè)備

合續(xù)科技基于一體化水處理工藝設(shè)備的多年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，推出了MABR貝斯一體化分散式污水處理設(shè)備。針對(duì)不同水質(zhì)及處理負(fù)荷，該設(shè)備可切換兩種處理工藝，即MABR生物膜法工藝與MABR泥膜法工藝。

MABR生物膜法工藝

進(jìn)水為典型生活污水時(shí)采用MABR生物膜法工藝。如圖3所示，生活污水經(jīng)過(guò)固液分離區(qū)預(yù)處理后進(jìn)入同步硝化反硝化(SND)區(qū)，兩個(gè)SND區(qū)中均放置MABR膜組件。在膜組件表面，生物膜中各類微生物協(xié)同作用進(jìn)行同步硝化反硝化反應(yīng)，同步降解有機(jī)物、氨氮和總氮，總磷通過(guò)電解除磷裝置去除。SND區(qū)出水進(jìn)入過(guò)濾模塊，SS及脫落的生物膜被高效去除后，經(jīng)清水區(qū)和消毒(選配)后達(dá)標(biāo)排放(GB18918-2002一級(jí)A)。SND區(qū)末端混合液、過(guò)濾模塊的反洗水以氣提方式回流至固液分離區(qū)，剩余污泥在此處沉淀分離、定期清理外排。

圖3 MABR生物膜法工藝流程

MABR泥膜法工藝

進(jìn)水為高濃度生活污水時(shí)采用MABR泥膜法工藝。如圖4所示，生活污水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后進(jìn)入生化系統(tǒng)，依次經(jīng)過(guò)A區(qū)、O區(qū)、沉淀區(qū)以及過(guò)濾模塊。A區(qū)中放置MABR膜組件，去除有機(jī)物、氨氮和總氮;污水經(jīng)過(guò)A區(qū)后進(jìn)入O區(qū)，去除剩余的氨氮及有機(jī)物，另外通過(guò)在O區(qū)末端投加PAC提升系統(tǒng)的總磷去除;O區(qū)出水一部分經(jīng)硝化液回流系統(tǒng)返回A區(qū)，另一部分流入沉淀池進(jìn)行泥水分離，剩余污泥以氣提形式回流至設(shè)備A區(qū)補(bǔ)充生物量或外排至污泥池;沉淀池出水進(jìn)入過(guò)濾模塊去除SS等污染物，最后排入清水池達(dá)標(biāo)排放(GB18918-2002一級(jí)A)。

圖4 MABR泥膜法工藝流程

3 MABR貝斯產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

1) 氧利用效率高，節(jié)能降耗;

2) BOD和TN處理效果突出;

3) 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，出水穩(wěn)定;

4) 可根據(jù)進(jìn)出水條件關(guān)閉硝化液回流，降低運(yùn)行成本和運(yùn)維難度;

5) 產(chǎn)泥量少，處理處置費(fèi)用低;

6) 工藝靈活，可根據(jù)實(shí)際水質(zhì)自由切換;

7) 自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)人值守，遠(yuǎn)程控制;

8) 一體化撬裝式，占地面積小;

9) 質(zhì)量控制嚴(yán)格，合續(xù)高品質(zhì)保證。

圖5 MABR貝斯一體化分散式污水處理設(shè)備外觀