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一、MBR工藝流程
膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-reactor , 簡(jiǎn)稱(chēng)MBR）是一種將傳統(tǒng)生物技術(shù)與高效膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型污水處理與回用工藝。該技術(shù)不僅可以在生物反應(yīng)池內(nèi)維持高濃度的微生物量，提高處
理裝置的容積負(fù)荷，節(jié)省占地面積，而且可以高效進(jìn)行固液分離，取代了傳統(tǒng)工藝中的沉淀和過(guò)濾技術(shù)，系統(tǒng)出水水質(zhì)好，可直接作為非飲用市政雜用水回用。
由于膜的存在，大大提高了系統(tǒng)固液分離的能力，微生物被完全截留在生物反應(yīng)器中，實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間與活性污泥泥齡的徹底分離，消除了傳統(tǒng)活性污泥法中污泥膨脹問(wèn)題。
典型的MBR工藝流程如圖1所示。
（1）污水流經(jīng)機(jī)械間隙小于2mm的格柵，去除水中大顆粒的懸浮物、雜質(zhì)和纖維，后進(jìn)入調(diào)節(jié)池；
（2）調(diào)節(jié)池內(nèi)的水靠重力流或由提升泵提升至MBR生物反應(yīng)系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)由厭氧池、缺氧池、好氧池（膜池）組成。用戶(hù)可根據(jù)進(jìn)出水質(zhì)的要求確定是否設(shè)置厭氧池和缺氧池。推薦的MBR生物反
應(yīng)系統(tǒng)模式見(jiàn)表1。
(3) 膜池出水可排放或回用。如需回用，膜池出水直接進(jìn)入清水池，投加消毒劑或采用紫外線(xiàn)進(jìn)行消毒，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)后即可回用。
表1 MBR生物反應(yīng)系統(tǒng)模式
二、原水條件
MBR 在去除有機(jī)物上與傳統(tǒng)的活性污泥法相同，即利用微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解。但由于膜有其固有的使用條件，因而對(duì)原水的要求除傳統(tǒng)活性污泥法要求外，還須增加如下條件：
(1)原水必須經(jīng)過(guò)2mm 以下細(xì)格柵預(yù)處理，以避免顆粒、尖銳物體劃傷膜表面。
（2）原水的酸堿度調(diào)節(jié)在PH 3～12 的范圍內(nèi)，PH超出此范圍將引起超濾膜不可恢復(fù)的損壞。
（3）原水的硬度較高時(shí)須對(duì)原水進(jìn)行軟化處理，避免長(zhǎng)期使用過(guò)程中鈣鹽、鎂鹽等在濾膜和曝氣管上結(jié)垢，導(dǎo)致濾膜及整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。
（4）原水的溫度一般應(yīng)低于 35℃，最高不得超過(guò) 38℃，否則會(huì)因溫度過(guò)高影響生物處理效果和濾膜的使用壽命。
（5）原水的油脂含量大于30mg/L時(shí)，須設(shè)置除油裝置。避免油脂附著在濾膜表面造成膜通量降低。
（6）原水中不得含有高分子絮凝劑、環(huán)氧樹(shù)脂涂料及離子交換樹(shù)脂的溶出物，這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)在膜表面形成化學(xué)污染，造成膜通量的降低。
（7）膜元件處理含有機(jī)溶劑廢水時(shí)，必須進(jìn)行小型試驗(yàn)。因?yàn)橐欢舛鹊挠袡C(jī)溶劑會(huì)在膜表面發(fā)生相分離而侵蝕膜的機(jī)能層，導(dǎo)致整個(gè)處理系統(tǒng)崩潰。
三、膜元件的數(shù)量確定
膜元件數(shù)量選擇計(jì)算：
n＝Qmax·1000/Q膜
n:膜元件數(shù)量(片)
Qmax:每天最大污水處理量（m3/d）
Q膜：膜通量[L/( 片·d)]
警示：工業(yè)廢水設(shè)計(jì)時(shí)須通過(guò)試驗(yàn)確認(rèn)膜通量設(shè)計(jì)值。
四、膜組件在反應(yīng)池內(nèi)的布置
（1）膜組件之間以及與反應(yīng)池的間距
在膜組件的運(yùn)行過(guò)程中曝氣管產(chǎn)生的氣泡沿膜元件之間縫隙上升，在膜組件兩側(cè)下降，形成自旋回流。
旋回流一方面使反應(yīng)器中液體得到充分?jǐn)嚢杌旌希⑸铽@得充足的溶解氧，另一方面氣泡的攪動(dòng)也在膜表面形成的循環(huán)流，對(duì)膜表面的沉積物起到?jīng)_刷和剪切作用，可有效防止污染物在膜表面
的附著和沉積，這對(duì)膜元件的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。為了利用旋回流現(xiàn)象，所以膜組件之間必須保留適當(dāng)?shù)拈g隙。具體布置見(jiàn)圖2、3。參數(shù)選擇見(jiàn)表2。
表2 膜組件間隙尺寸一覽表
（1）膜池?cái)?shù)量的確定及膜組件的排列
a. 當(dāng)每天處理量過(guò)大，為了便于系統(tǒng)的維護(hù)，建議反應(yīng)池（膜池）分成2個(gè)或2個(gè)以上，每個(gè)反應(yīng)池（膜池）處理量應(yīng)相等；
b.每個(gè)反應(yīng)池內(nèi)膜組件數(shù)量相同，即膜面積相等；
c.反應(yīng)池內(nèi)膜組件單排布置時(shí)，間距相等；雙排布置時(shí)對(duì)稱(chēng)布置，且每排數(shù)量相等；
d.膜組件的推薦布置方式見(jiàn)圖4，不推薦布置方式見(jiàn)圖5；
e.膜組件應(yīng)盡量選用同一廠(chǎng)家的產(chǎn)品，至少同一池內(nèi)應(yīng)為同一品牌同一型號(hào)。
圖4 膜組件在反應(yīng)池中推薦布置方式圖
（1）每池設(shè)置1臺(tái)抽吸泵。根據(jù)工況設(shè)置1臺(tái)備用泵。
（2）抽吸泵流量計(jì)算：
Q水泵＝{Qmax/(n·24)}·{（T1+ T2）/ T1 }
Q水泵：抽吸泵流量（m3/h）
Qmax:每天最大污水處理量（m3/d）
n:水池?cái)?shù)量
T1: 抽吸泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間（min）
T2: 抽吸泵停止時(shí)間（min）
推薦抽吸泵間歇運(yùn)行設(shè)定：運(yùn)轉(zhuǎn)9min，停止1min。
六、膜元件沖刷供氣量的確定
膜元件沖刷供氣量計(jì)算：
Q氣＝q ·n/1000
Q氣：沖刷供氣量（m3/min）
q：?jiǎn)纹_刷供氣量（L/min.片）
n:膜元件數(shù)量(片)
參考值：?jiǎn)纹_刷所需氣量8～10L/min.片
警示：超過(guò)沖刷供氣量上限將導(dǎo)致膜損壞或使用壽命減少。在膜池所需空氣量大于膜沖刷所需空氣量上限的場(chǎng)合，必須在膜池增設(shè)其它曝氣設(shè)施，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)供氣要求。
七、集水系統(tǒng)
（1）集水管流速v=0.7～1.0m/s。
（2）集水？管路上應(yīng)配置具備遠(yuǎn)傳功能的真空壓力表。當(dāng)抽吸泵進(jìn)水口水平高于膜池液面，壓力表量程宜為-0.1～0 MPa；當(dāng)抽吸泵進(jìn)水口水平低于于膜池液面，壓力表量程宜為-0.1～0.1 MPa；
（3）抽吸泵出水管路上應(yīng)配置流量計(jì)。自動(dòng)控制需配置數(shù)字流量計(jì)；手動(dòng)控制配置管道流量計(jì)即可。流量計(jì)量程應(yīng)略大于泵的流量控制范圍。
（4）集水管路高位應(yīng)設(shè)置清洗用加藥口。
（5）當(dāng)出水口低于膜池液面時(shí)，抽吸泵吸水管路上應(yīng)設(shè)置隨泵啟停而開(kāi)閉與泵同時(shí)啟停的電磁閥，或其他防止虹吸的設(shè)施；
（6）抽吸泵結(jié)構(gòu)形式的選擇
a.膜組件的集水管直接穿過(guò)池壁，且水泵低于膜元件最低點(diǎn)時(shí)，可采用離心泵作為抽吸泵，同時(shí)集水管路上應(yīng)設(shè)置排氣閥，推薦選用自動(dòng)排氣閥，見(jiàn)圖6；如集水管最終排口低于膜元件底部時(shí)，可
設(shè)置與抽吸泵并聯(lián)的出水管線(xiàn)，用電磁閥切換，當(dāng)膜污染程度低時(shí)，可利用自然水頭出水，以節(jié)省能量，見(jiàn)圖7。
b.膜組件的集水管跨越池壁，且水泵低于膜元件最低點(diǎn)時(shí)，如采用離心泵作為抽吸泵，在泵吸水管路上須設(shè)置抽真空系統(tǒng)，以保證虹吸,見(jiàn)圖8；如抽吸泵后出水管線(xiàn)水平低于膜元件底部，可設(shè)置與
抽吸泵并聯(lián)的出水管線(xiàn)，用電磁閥切換，當(dāng)膜污染程度低時(shí)，可利用自然水頭出水，見(jiàn)圖9。
c.膜組件的集水管跨越池壁，且抽吸泵高于膜元件底部水位之上，必須采用自吸泵。如用離心泵，泵吸水端應(yīng)設(shè)置止回閥，且吸水口處應(yīng)增加補(bǔ)水系統(tǒng)，防止啟動(dòng)時(shí)離心泵干轉(zhuǎn)，見(jiàn)圖10。
八、曝氣系統(tǒng)
（1）曝氣干管流速v=10～15m/s;
（2）須在液位以上500mm的范圍內(nèi)設(shè)置曝氣管清洗用分支管路和閥門(mén)，根據(jù)控制要求，配備手動(dòng)或自動(dòng)閥門(mén)，見(jiàn)圖11;
（3）曝氣總管應(yīng)高于最高液面1000 mm以上。
對(duì)膜組件以及相應(yīng)抽吸泵和風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的運(yùn)行方式的設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其余調(diào)節(jié)池、厭氧池、清水池等容積的確定、設(shè)備的選型、管路系統(tǒng)及電氣自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，請(qǐng)參照相應(yīng)的國(guó)家
標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。