
MBR 工艺的优缺点
(一)MBR 工艺的优点
出水水质好,可直接回用:由于采用膜分离技术,不必设立、过滤等其它固液分离设备。高效的固液分离将污水中有悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开,出水质量高,可以直接用于非饮用水回用。出水水质优于国家一级 A 标准,部分指标达到地表水 IV 类。在 MBR 中,降解时间较长的可溶性大分子化合物可以被膜截留下来并与污泥一起返回到生物反应器中,使这些化合物在生物反应器中的停留时间变长,从而有利于微生物对这些化合物的降解。
工艺流程短,运行控制灵活稳定:膜的高效分离作用,不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池。系统几乎不排剩余污泥,且具有较高的抗冲击能力。
容积负荷高,占地面积小:处理单元内生物量可维持在高浓度,使容积负荷大大提高,同时膜分离的高效性,使处理单元水力停留时间大大缩短。占地面积小,不受设置场合限制的生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省。该工艺流程简单、结构紧凑、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。
污泥龄长,污泥排放少,二次污染小:膜生物反应器内生物污泥在运行中可以达到动态平衡,该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。
对水质变化适应力强,系统抗冲击性强:防止各种微生物菌群的流失,有利于生长速度缓慢的细菌(硝化细菌等)的生长,使一些大分子难降解有机物的停留时间变长,有利于它们的分解,从而系统中各种代谢过程顺利进行。
自动化程度高,管理简单:MBR 由于采用膜技术,大大缩短了工艺的流程和通过先进的电脑控制技术,使设备高度集成化、智能化,是目前为止,国内自动化程度最高的中水回用设备。
模块化设计,易于组合:由于高度的集成化,MBR 形成了规格化、系列化的标准设备,用户可根据工程需要进行组合安装。
(二)MBR 工艺的缺点
膜造价高,增加成本:膜的价格较高,使膜 - 生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺。
膜容易出现污染,给操作管理带来不便:MBR 膜污染问题较为突出,污水中含有大量的杂质纤维和悬浮物,会堵塞膜表面,从而降低膜的透水性,造成膜污染。膜污染后需要进行物理清洗、化学清洗等操作,增加了操作管理的难度。
能耗稍高:首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力;其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高,要保持足够的传氧速率,必须加大曝气强度;还有为了加大膜通量、减轻膜污染,必须增大流速,冲刷膜表面,造成 MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺稍高。据相关数据统计,MBR 的能耗比传统生物处理工艺高约 20% 至 30%。
四、AO 工艺与 MBR 工艺对比
AO 工艺和 MBR 工艺在污水处理中各有优劣,适用范围也有所不同。
从成本方面来看,AO 工艺设计的污水处理工艺,成本一般在 0.1 - 0.3 元 / 吨,小型的以 AO 工艺制造的一体化生活污水处理设备的处理成本也只到 0.3 - 0.6 元 / 吨。建设成本方面,无论是大处理量的污水处理厂,还是小处理量(小于 30m³/h)的地埋式一体化污水处理设备,其建设成本均相对较低。而 MBR 一体化装置的建设投资成本约为 2500 - 3000 元 / 吨水,运行费用 0.6 元 / 吨水 - 1 元 / 吨水,相比之下成本较高。
在处理效率方面,AO 工艺经过多年的发展与应用,处理效果稳定,耐负荷冲击能力强,良好的设计与管理下,出水可以轻松达到一级排放标准。但脱氮效率难在提高,难达到 90%。MBR 工艺的污水处理效果优于现行的绝大多数工艺,处理效果稳定耐负荷冲击强。在 MBR 中,降解时间较长的可溶性大分子化合物可以被膜截留下来并与污泥一起返回到生物反应器中,使这些化合物在生物反应器中的停留时间变长,从而有利于微生物对这些化合物的降解,同时较长的 SRT 可以使世代时间较长的硝化细菌能够在生物反应器中积累,提高了硝化效果。因此 MBR 出水有机物含量较低,且总氮和总磷的含量也远远低于传统活性污泥法。
在水质标准方面,AO 工艺出水水质相对较低,一般可达到一级 B 排放标准。而 MBR 工艺出水水质优于国家一级 A 标准,部分指标达到地表水 IV 类,可直接用于非饮用水回用,具有较高的水质安全性。
在适用范围上,AO 工艺适用于对处理水质要求不高、规模较小且成本预算有限的污水处理项目,如一些农村地区的生活污水处理。MBR 工艺则适用于经济较发达、对水污染防治要求较高的地区,对于出水去向水体为水源保护区、环境敏感区的地区尤为适用,也适用于处理规模较大、对水质要求较高的城市污水处理项目以及工业废水处理等。
综上所述,在选择污水处理工艺时,应根据实际情况综合考虑成本、处理效率、水质标准等因素,选择最适合的工艺。