沼氣能源回收和土地利用為主的厭氧消化技術(shù)路線介紹
 

　　處理水質(zhì)類(lèi)型：生活污水、醫(yī)療污水、養(yǎng)殖污水、屠宰污水、洗滌污水、景區(qū)污水及各種加工污水。 處理后排放標(biāo)準(zhǔn):二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)、一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
 

　　我國(guó)對(duì)浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器(MBR)的研究始于上世紀(jì)90年代初。近年，由于該項(xiàng)技術(shù)所具有的巨大吸引力和潛在的應(yīng)用前景，受到了更多研究者的青睞。
 

　　1、浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器原理
 

　　浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器(MBR)是膜分離技術(shù)和生物技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。用超濾或微濾膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng)的活性污泥法的二沉池和常規(guī)過(guò)濾單元，使水力停留時(shí)間和泥齡*分離。其高效的固液分離能力使出水水質(zhì)良好，懸浮物和濁度接近于零，并可截留大腸桿菌等生物性污染物，處理后出水可直接回用，出水水質(zhì)要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)污水處理工藝，是一種高效、經(jīng)濟(jì)的污水資源化技術(shù)。
 

　　2、膜分離單元特點(diǎn)
 

　　浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器(MBR)中膜分離單元-濾膜的選擇基于三點(diǎn)：可有效的分離活性污泥，運(yùn)行成本低，抗污染能力強(qiáng)。

　　通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外膜生物反應(yīng)器技術(shù)的研究，目前國(guó)內(nèi)外使用的膜生物反應(yīng)器大部分濾膜孔徑基本集中在0.05-0.4μm之間，基本介于超濾、微濾膜臨界點(diǎn)附近。在如上孔徑范圍基本上實(shí)現(xiàn)了對(duì)活性污泥的有效截留，同時(shí)確保其運(yùn)行能耗低。再大或者再小的空間將不太適應(yīng)于膜生物反應(yīng)器技術(shù)。
 

　　微濾、超濾、納濾及反滲透過(guò)濾功能見(jiàn)如下表：
 

　　微濾膜(MF)：截留顆粒直徑0.1 到數(shù)微米之間。微濾膜允許大分子和溶解性固體(無(wú)機(jī)鹽)等通過(guò)，但會(huì)截留懸浮物、細(xì)菌及大分子量膠體等物質(zhì)。微濾操作壓力一般在0.01～0.2MPa之間。
 

　　超濾膜(UF)：截留顆粒直徑0.002～0.1μm 之間。超濾允許小分子物質(zhì)和溶解性固體(無(wú)機(jī)鹽)等通過(guò)，同時(shí)截留下膠體、蛋白質(zhì)、微生物及大分子有機(jī)物，用于表示超濾膜孔徑大小的切割分子量一般在1,000～500,000 之間。超濾操作壓力一般在0.05～0.6MPa 之間。
 

　　3、膜組件型式
 

　　中空纖維膜原理及型式：浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器(MBR)操作壓力一般在0-70kPa，混合液在靜壓差或自吸泵的作用下，透過(guò)纖維素或高分子材料制成的微孔濾膜，利用其均一孔徑，來(lái)截留水中的微粒、細(xì)菌等，使其不能通過(guò)濾膜而被去除。
 

　　平板膜原理和形式：膜生物反應(yīng)器(MBR)操作壓力0-35KPa，混合液在靜壓差或自吸泵的作用下，透過(guò)纖維素或高分子材料制成的微孔濾膜，利用其均一孔徑，來(lái)截留水中的微粒、細(xì)菌等，使其不能通過(guò)濾膜而被去除。采出水所用的過(guò)濾器有壓力式和重力式兩種。目前我國(guó)油田普遍采用的是壓力式，有石英砂過(guò)濾器、核桃殼過(guò)濾器、雙層濾料過(guò)濾器、多層濾料過(guò)濾器等。尤其是核桃殼過(guò)濾器，由于濾料親油性能好、截污能力大、質(zhì)地較輕、反沖洗能耗小等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。但是，由于核桃殼濾料粒度小，反沖洗易流失，尤其是其濾料具有親油性，反洗時(shí)必須采用清洗劑，增加了反洗水的處理負(fù)擔(dān)。近年來(lái)，隨著纖維材料的應(yīng)用和發(fā)展，以纖維材料為濾料發(fā)展起來(lái)的深床高精度纖維球過(guò)濾器，在食品、制藥、釀造等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較多。其濾料纖維細(xì)密，過(guò)濾時(shí)可以形成上大下小的理想濾料空隙分布，納污能力大，去除懸浮物的效果高于石英砂、核桃殼濾料，而且反洗時(shí)不會(huì)出現(xiàn)濾料流失的現(xiàn)象。
 

　　采用核桃殼濾料精細(xì)過(guò)濾技術(shù)，開(kāi)發(fā)出一套采油廢水處理組合工藝。這一技術(shù)在寶浪低滲透油田已有應(yīng)用，先將含油污水經(jīng)粗粒化罐和壓力沉降除油罐初步除油后，進(jìn)入二級(jí)核桃殼過(guò)濾器(預(yù)濾器)，在正常操作條件下，可以濾除95%~98%的懸浮物和90%~95%的未溶解的石油類(lèi)物質(zhì)，然后再進(jìn)入中心濾芯過(guò)濾裝置(精濾器)，濾芯采用聚丙烯纖維制成。試驗(yàn)證明，經(jīng)此裝置濾掉的zui小懸浮顆粒粒徑為0.5..m，可以滿(mǎn)足寶浪油田寶北區(qū)塊低滲透油藏的注水要求，采油廢水的回注率可以控制在98%。張偉[10]針對(duì)薩北油田進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)后期，油田深度污水處理難度日益加大的問(wèn)題，引進(jìn)改性纖維球?yàn)V料，通過(guò)試驗(yàn)，優(yōu)化深度污水處理站的過(guò)濾組合，選用“一級(jí)石英砂單向過(guò)濾、二級(jí)改性纖維球過(guò)濾”組合工藝，使濾后水含油≤5.0mg/L、懸浮物含量≤5.0mg/L，減少了占地面積，并節(jié)省了投資。潿洲12-1A平臺(tái)采用改性纖維過(guò)濾器取代已經(jīng)老化廢棄的核桃殼過(guò)濾器對(duì)經(jīng)水力旋流分離器處理后的污水進(jìn)行處理，進(jìn)口含油30mg/L，出口含油小于5mg/L，達(dá)到了回注的水質(zhì)要求。

       2.4膜分離技術(shù)

 

　　膜處理技術(shù)是利用微孔膜攔截油粒，它主要用于去除乳化油和溶解油。濾膜又可分為超濾膜、反滲透膜和混合濾膜。超濾膜的孔徑一般為0.005~0.01..m，比乳化油粒要小的多，反滲透膜的孔徑比超濾膜的還要小。因此，在受壓情況下含油廢水中的油粒無(wú)法通過(guò)濾膜而被截留下來(lái)，這兩種膜常被制成中空纖維管過(guò)濾器，以增大膜的過(guò)濾面積。隨著膜技術(shù)的日益發(fā)展和水平的提高，采出水的膜處理工藝已引起了人們的廣泛關(guān)注。由于采用膜分離方法處理的含油污水可以達(dá)到低滲透油田注水或外排標(biāo)準(zhǔn)，并且適用于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。因此，人們對(duì)其進(jìn)行了大量的研究。Mueller等[11]用AL2O3陶瓷膜處理原油污水，探討了不同操作條件下膜通量的變化。試驗(yàn)表明陶瓷膜具有很好的截留性能。ChenAS[12]及Humphery等[13]采用Membralox陶瓷膜進(jìn)行陸上和海上采油平臺(tái)的采出水處理，適當(dāng)?shù)念A(yù)處理后的含油廢水經(jīng)過(guò)陶瓷微濾膜處理，出水油含量在5mg/L以下，固體懸浮物含量在1mg/L，遠(yuǎn)低于低滲透油田的回注水標(biāo)準(zhǔn)。劉立軍、陳雪梅[14]等人利用自制的內(nèi)壓式聚砜中空纖維超濾膜對(duì)含油污水進(jìn)行處理研究，并結(jié)合自動(dòng)控制技術(shù)完成油水分離的全過(guò)程。研究結(jié)果表明：中空纖維超濾膜能夠?qū)⒑臀鬯?5%以上的油分子進(jìn)行截留，較好地完成了油水分離，同時(shí)發(fā)現(xiàn)采用洗滌劑清洗含油污水造成的膜污染，恢復(fù)率可以達(dá)到95%以上。李發(fā)永[15]采用外管式聚砜超濾膜裝置現(xiàn)場(chǎng)處理采油污水，研究了操作壓力、膜面流速等操作條件對(duì)超濾膜通量的影響及膜污染的清洗方法，處理過(guò)的污水達(dá)到低滲透油田注水標(biāo)準(zhǔn)。石油大學(xué)藺愛(ài)國(guó)等人采用荷電膜(一種通過(guò)改性往膜材料接枝上與水中顆粒帶相反電荷的膜)處理勝利辛一站污水，進(jìn)口污水懸浮物含量20~100mg/L，含油量2~20mg/L，懸浮物粒徑4~17μm，出口懸浮物含量0.8mg/L，含油量0.5mg/L，懸浮固體粒徑中值0.72μm，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)SY/T5329-94D的A1級(jí)。