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膜生物反应器应用在工业污水处理中存在的问题

标签:工业污水处理

1、膜生物反应器应用中存在的问题

相对于传统的工业污水处理工艺而言,膜生物反应器具有出水水质好、设备占地面积小、自动化程度高及污泥浓度高等优点。但是,不可否认,MBR在实际应用中存在一系列的问题使其无法取代传统的活性污泥法。主要有以下几个方面:

①膜污染带来的高费用和高能耗。膜生物反应器的投资主要来自膜的购置和膜的更换。随着膜材料成本的降低,膜的购置费也大大降低。膜的更换频率与膜的寿命直接相关,而膜污染在很大程度上决定了膜的更换频率,增加了膜的更换次数。另外,膜污染造成膜通量下降,致使能耗加大,这是造成MBR高能耗的主要原因之一。膜污染和由此带来的设备维护和操作费用的提高是制约膜生物反应器技术经济性和商业化应用发展的主要障碍。

②设备运行费用高。较高的能耗是制约MBR广泛应用的主要问题之一。MBR系统的曝气能耗占 MBR运行能耗的比例达70%以上,甚至高达95%,是MBR运行能耗的主要来源。由于膜生物反应器内污泥浓度高,生物反应和维持污泥悬浮状态需要消耗的氧气量大,其高浓度的污泥环境下氧的传质效率低。因此如何确定曝气量以及提高氧的传质和利用率,对MBR运行费用的降低有着非常重要的意义。

③膜产品规格不统一、行业标准不够完善、技术人员缺乏经验等问题也阻碍着膜生物反应器的进一步发展。

上述问题对于MBR而言是客观存在的,但一些研究正在减小这些问题对MBR的影响。通过膜材料的改性,选用亲水性更好和价格更便宜的材料,减少购置膜方面的费用。另外通过对膜组件和反应器结构、工艺运行条件等参数的优化也能进一步减少膜污染。利用无泡曝气装置,进一步提高氧气利用率,减少能耗,对膜生物反应器的应用也起到至关重要的作用。相信通过研究的深入,制约MBR的问题也会在不久的将来得到解决,从而成为工业污水处理的首选方法。

2、膜生物反应器的发展趋势

如今面对水资源匮乏和废水排放增加的双重压力,各国都相应出台应对政策,提高工业污水处理标准,减少水资源浪费。这些都促使膜生物反应器工艺在城市污水和工业污水处理领域中得到了更多的应用。但MBR仍然存在一些问题,所以在今后的发展中可以集中在以下几点:

 ①研发高性能膜材料。增强机械强度、化学稳定性和延长使用寿命,以此减少更换费用。

②研究膜污染机理及防治技术。了解MBR污染机理,采取合理的处理手段,减少膜污染带来的高能耗。研发出耐污染的高性能膜组件。

③预处理的优化。有效地预处理工艺,不仅可以有效地减少膜污染,降低能耗,而且可以得到更优的出水水质。

④规范行业标准。建立一套详尽的膜生物反应器设计方法和标准,有利于该项技术的推广和应用。

随着研究的深入,MBR将在未来替代传统的生物处理工艺,无需扩大占地面积即可增大处理量和提高出水水质,必将成为今后人们控制水污染和解决污水回用问题的重要手段之一 。

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2019-01-18
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