一文搞懂MBR污水處理工藝:讓污水“改頭換面”的神奇技術(shù)
大家平常擰開水龍頭,用的水干凈又衛(wèi)生;沖完馬桶,按下按鈕,臟水“嗖”地一下就消失了。但你有沒有想過,這些又臟又臭的污水之后都去哪兒了?其實(shí),它們中的很大一部分,都要靠污水處理工藝“改造升級”,才能重新回到自然循環(huán)里。今天,咱們就來嘮嘮污水處理界的“明星選手”——MBR工藝,看看它是怎么讓污水“改頭換面”的。
一、MBR工藝是個(gè)啥?先交個(gè)朋友!
MBR,全稱是膜生物反應(yīng)器(Membrane Bio-Reactor),從名字就能看出來,它是把“膜分離技術(shù)”和“生物處理技術(shù)”這倆“好兄弟”綁在一起的“混血兒”。簡單來說,生物處理就像一群勤勞的“微生物工人”,負(fù)責(zé)吃掉污水里的臟東西;膜分離則像一張超級細(xì)密的“篩子”,把污水里的雜質(zhì)和微生物攔住,只讓干凈的水通過。這倆一配合,污水想不干凈都難!
在實(shí)際應(yīng)用中,MBR工藝就像一個(gè)大型的“污水處理工廠”。污水從進(jìn)廠到出廠,要經(jīng)歷重重關(guān)卡,每一關(guān)都有專門的設(shè)備和技術(shù),各司其職,讓污水“脫胎換骨”。而且,和傳統(tǒng)污水處理工藝比起來,MBR工藝就像“學(xué)霸”一樣,處理效率更高,出水水質(zhì)更好,越來越受大家歡迎。
二、MBR工藝的“工作現(xiàn)場”:污水處理全流程揭秘
?。ㄒ唬╊A(yù)處理:給污水“卸妝”
污水剛進(jìn)廠的時(shí)候,那叫一個(gè)“邋遢”,里面不僅有紙巾、塑料袋、樹枝這些大個(gè)頭的垃圾,還有小石子、沙子這類雜物。如果直接讓它們進(jìn)入后續(xù)處理環(huán)節(jié),就像讓帶著“兇器”的壞人混進(jìn)工廠,肯定會把設(shè)備搞壞。所以,污水進(jìn)廠后的一件事,就是進(jìn)行預(yù)處理。
預(yù)處理經(jīng)常用的“武器”是格柵和沉砂池。格柵就像一個(gè)大鐵梳子,攔住污水里的大塊垃圾,把它們清理出去。沉砂池則利用重力原理,讓污水里的沙子、小石子慢慢沉到池底,就像我們把混著沙子的水靜置一會兒,沙子就會沉下去一樣。經(jīng)過這一步,污水雖然還沒變干凈,但至少把“表面的臟東西”都清理掉了,完成了“卸妝”。
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完成預(yù)處理的污水,緊接著就會進(jìn)入生物反應(yīng)池,這里可是MBR工藝的“核心車間”,住著數(shù)不清的微生物“小工人”。這些微生物種類繁多,各有各的“拿手絕活”,它們主要干兩件大事:分解有機(jī)物和去除氮磷。
咱們先說說分解有機(jī)物。污水里的有機(jī)物,像生活污水里的剩飯剩菜、洗衣服的洗滌劑成分,工業(yè)污水里的各種化學(xué)有機(jī)物,都是微生物的“食物”。在有氧的環(huán)境下(也就是好氧條件),好氧微生物會“大口大口”地吃掉這些有機(jī)物,把它們分解成二氧化碳和水。這個(gè)過程就像我們吃飯消化,把食物轉(zhuǎn)化成能量和廢物一樣。
除了有機(jī)物,污水里的氮和磷也是“麻煩分子”,如果直接排放到自然水體里,會導(dǎo)致藻類瘋狂生長,破壞生態(tài)平衡。這時(shí)候,微生物里的“特殊部隊(duì)”就登場了。在缺氧條件下,反硝化細(xì)菌會把污水中的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化成氮?dú)?,釋放到空氣中,?shí)現(xiàn)脫氮;還有一些聚磷菌,會在好氧和厭氧環(huán)境交替的過程中,吸收污水里的磷,之后隨著剩余污泥排出系統(tǒng),達(dá)到除磷的目的。經(jīng)過生物處理這一步,污水里大部分的污染物都被微生物“消滅”了。
(三)膜分離:給污水“照鏡子”
經(jīng)過生物處理的污水,雖然已經(jīng)干凈了不少,但里面還混著微生物、沒完全分解的有機(jī)物等雜質(zhì)。這時(shí)候,就輪到膜分離單元“閃亮登場”了。MBR工藝?yán)锏哪そM件,就像一面超級精細(xì)的“照妖鏡”,能把污水里的雜質(zhì)和微生物都“照”出來,只允許水分子和小分子物質(zhì)通過。
膜組件主要有兩種類型:中空纖維膜和平板膜。中空纖維膜看起來就像一大把吸管,每一根“吸管”的管壁上都有密密麻麻的小孔,孔徑小到只有微米甚至納米級別,微生物和大分子有機(jī)物根本穿不過去;平板膜則像一塊塊超級細(xì)密的紗窗,同樣能把雜質(zhì)拒之門外。在壓力的推動下,污水里的水透過膜,變成清澈的出水,而雜質(zhì)和微生物則被留在膜的一側(cè),這就是MBR工藝實(shí)現(xiàn)固液分離的關(guān)鍵步驟。
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在MBR工藝處理污水的過程中,微生物不斷繁殖,生物反應(yīng)池里的污泥會越來越多。為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,就需要把一部分污泥排出去,這就是剩余污泥。但這些剩余污泥可不能直接扔掉,因?yàn)槔锩婵赡苓€含有污染物和微生物,如果處理不當(dāng),會造成二次污染。
通常,剩余污泥會先進(jìn)行濃縮處理,減少污泥的體積,然后通過脫水機(jī)進(jìn)一步脫水,把污泥變成泥餅。泥餅可以送去焚燒發(fā)電,或者經(jīng)過無害化處理后用于制作建筑材料、土壤改良劑等。同時(shí),為了維持生物反應(yīng)池中微生物的數(shù)量和活性,還會把一部分污泥回流到生物反應(yīng)池前端,繼續(xù)參與污水處理工作。
三、MBR工藝的“過人之處”:為啥它這么火?
?。ㄒ唬┏鏊|(zhì)“杠杠的”
MBR工藝突出的優(yōu)點(diǎn)就是出水水質(zhì)好。由于膜分離的加持,它能把微生物、懸浮物、膠體等雜質(zhì)幾乎完全截留,出水清澈透明,甚至可以直接作為中水回用,用于沖洗道路、綠化灌溉、景觀補(bǔ)水等。和傳統(tǒng)工藝相比,MBR工藝處理后的水,化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮等指標(biāo)都能達(dá)到很低的水平,大大降低了對環(huán)境的污染。
?。ǘ┱嫉孛娣e小,“省地小能手”
在寸土 寸金的城市里,土地資源非常寶貴。MBR工藝因?yàn)榘焉锾幚砗湍し蛛x集成在一起,流程緊湊,不需要像傳統(tǒng)工藝那樣設(shè)置龐大的沉淀池、過濾池等設(shè)施,所以占地面積能比傳統(tǒng)工藝減少30%-50%。這對一些土地緊張的污水處理廠或者小區(qū)、醫(yī)院等小型污水處理項(xiàng)目來說,簡直太友好了。
?。ㄈ┪勰喈a(chǎn)量低,省心又省力
傳統(tǒng)污水處理工藝會產(chǎn)生大量的污泥,處理這些污泥不僅成本高,而且容易造成二次污染。而MBR工藝由于膜分離的作用,微生物被截留在生物反應(yīng)池中,可以在池內(nèi)維持較高的污泥濃度,延長污泥齡。這樣一來,微生物自身的氧化分解作用增強(qiáng),污泥的產(chǎn)生量自然就減少了。一般來說,MBR工藝的污泥產(chǎn)量只有傳統(tǒng)工藝的1/3-1/2,能為污水處理廠節(jié)省不少污泥處理的費(fèi)用和精力。
(四)自動化程度高,“智能小管家”
MBR工藝可以配備先進(jìn)的自動
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