MBR现状与发展-黄霞(报告)

1、1,膜生物反应器污水处理技术的现状与未来发展,黄 霞 清华大学环境科学与工程系,Tsinghua University,2,报告提纲,MBR的技术优势 MBR的发展历程 MBR的应用现状 MBR的未来发展,3,曝气池,二沉池,进水,混合液出水,系统出水,回流污泥,剩余污泥,曝气装置,传统活性污泥工艺流程,4,曝气池,回流污泥,二沉池,5,传统活性污泥工艺的不足,受重力固液分离效果的限制，曝气池内的污泥浓度有限，致使容积负荷低，装置占地面积大； 处理水质不够理想和稳定； 管理操作复杂，有时会出现污泥膨胀； 污泥产生量大。,6,曝气池,进水,混合液出水,系统出水,回流污泥,剩余污泥,曝气装置,什么

2、是MBR?,7,MBR的技术优势,处理出水水质良好； 污泥浓度高，装置容积负荷大，占地省； 有利于各类微生物截留，污染物去除能力强； 剩余污泥产生量低； 易于实现自动控制； 操作管理方便。,8,MBR对有机物、氨氮、病毒等的去除效果,9,报告提纲,MBR的技术优势 MBR的发展历程 MBR的应用现状 MBR的未来发展,10,MBR-Network,R括弧内:湖泊类水体、水景类用水,21,MBR对微量有机物(EDCs)的去除,Removal (%),Target EDCs,E2-equivalent quantity (g/L),Supernatant Effluent MBR,Supernat

3、ant Effluent SBR,22,密云县污水处理厂MBR回用工程 （45000m3/d，2006年6月投入运行）,曝气池,膜池,膜池,23,北小河MBR污水再生工程,6万m3/d 2008年7月投入运行,24,MBR在城市污水脱氮除磷应用中的潜力,硝化效果好，受低温影响小 强化TN去除： 曝气池内污泥浓度高（10-15g/L），可以形成同步硝化/反硝化 促进反硝化脱磷（节省碳源） 高污泥浓度可以促进内源反硝化 促进除磷： 长污泥龄除磷可能 膜对胶体的去除贡献 防止污泥流失,25,高污泥浓度、低溶解氧：同时硝化反硝化,反硝化除磷,MBR强化脱氮除磷工艺,厌氧 前置缺氧 好氧 后置缺氧 膜池

4、,有机成分,细胞死亡,PHA,低碳：内源反硝化,Anaerobic Anoxic 1 Oxic Anoxic 2 Membrane tank,26,0,5,10,15,20,25,20,16,12,出水TN浓度 (mg/L),改良工艺,常规脱氮除磷工艺,水力停留时间(h),城市污水一级A排放标准,改良工艺与传统工艺的比较,现场中试的总氮去除效果,MBR强化脱氮除磷工艺,Influent Effluent,TN浓度 (mg/L),27,-1,MBR脱氮除磷工艺的除磷效果,28,MBR上清液中，磷主要包括胶体磷和自由磷酸盐。,胶体磷,自由磷酸盐,分子量分布,含磷分布,上清液,膜出水,膜能有效截留胶

5、体磷，导致膜出水中含磷下降。,膜,胶体磷,自由磷酸盐,29,太湖地区城市污水处理厂升级改造中的应用,无锡硕放污水处理厂（2万m3/d） 2009.10建成,无锡城北污水处理厂（2.5万m3/d） 2009.12建成,30,COD,总氮,氨氮,总磷,MBR强化脱氮除磷工艺工程运行效果,31,总氮沿程浓度及去除贡献分布,32,总磷沿程浓度及去除贡献分布,33,湖北十堰市神定河MBR工程,设计规模：11万m3/d，2009年10月投入运行,34,MBR处理食品废水,汇联食品厂MBR工程（清华永新双益）,上海亚太食品废水处理工程（浙大凯华）,35,由诺卫环境安全工程技术有限公司提供,巴陵石化MBR（7

6、200m3/d） 洛阳石化MBR（5000m3/d） 金陵炼化MBR(6000+6000m3/d),MBR处理石化废水,36,徐州卷烟厂废水MBR-RO工程（2000m3/d，2007年8月运行）,外置airlift膜组件,37,MBR处理垃圾渗滤液,佛山高明白石坳填埋场 MBR+NF （900m3/，2006年）,上海江桥垃圾焚烧厂 MBR （400/，2006年）,38,受污染河水的净化,39,北京温榆河水质净化工程（100,000m3/d, 2007.11运行）,40,温榆河MBR工程氨氮去除效果,41,2. 膜组件和膜组器的多元化 中空纤维膜,Ge-Zenon 三菱 Memcor 旭化

7、成 膜天 浙大 北京碧水源 海口立升 北京坎普尔 .,42,久保田公司,久保田 Toray Huber Bio-cell SINAP 沛尔 ,2. 膜组件和膜组器的多元化 平板膜,43,Norit X-Flow 南京化工大学（陶瓷膜) ,2. 膜组件和膜组器的多元化 管式膜,44,什么是膜污染？,3. 膜污染控制技术得到发展,45,什么是膜污染？,凝胶层,污泥层,Bulking sludge,46,膜污染控制与稳定运行技术,膜,47,北京密云县MBR工程的长期运行,48,4.MBR应用的推动力日益增加,推动力,阻力,成本和运行费用有待于进一步降低 技术成熟度有待于进一步提高 无标准化设计方法,

8、水回用的需求 污水处理排放标准的提高 技术应用逐渐成熟 膜性能增加和膜价格的大幅度下降 土地资源日趋紧张,49,5.MBR全球的市场现状,全球MBR的市场规模在过去5年里增长了一倍。 2005年市场销售额达到2.17亿美元。预期到2010年，将会达到3.6亿美元。 欧洲市场： 1999年：2.53亿欧元 2002年：3.28亿欧元 2004年：5.7亿欧元，增长速率6.7% 美国市场： 2004-2006：增长15%,50,(B. Lesjean, IWA International Membrane Conference at Harrogate, UK, May, 2007),51,国内MBR工程建设情况,截止2009年底： 规模万m3/d的MBR工程约30个 最大规模：湖北省十堰市神定河MBR工程（设计能力11万m3/d） 2010年： 已有7个大型MBR在建，累计处理能力33万m3/d 2011年： 数个大型MBR工程已签约,52,国内代表性MBR工程处理城市污水（1万m3/d）,53,云南,广东,海南,江西,安徽,湖北,四川,山西,内蒙古,江苏,山东,河北,黑龙江,天津,北京：87.1,我国已建或者在建万吨以上级别的MBR污水处理厂,54,未来