能耗
能耗是污水處理工藝的一個重要的評價指標,直接關(guān)系到處理方法的可行性。目前,常規(guī)分離式MBR運行能耗為3~4 kW•h/m3,淹沒式MBR運行能耗為0.6~2 kW•h/m3,高于活性污泥法的0.3~0.4 kW•h/m3。較高的動力費用是MBR推廣應(yīng)用中遇到的主要問題之一。許多研究結(jié)果也表明:能耗是造成MBR運行費用高的主要原因。張紹園分析了分離式MBR的能耗組成:泵的熱能損失、曝氣能耗、管道阻力能耗、膜組件能耗和回流污泥水頭損失能耗,其耗能大小依次為:膜組件>泵>曝氣>管道>回流污泥,膜組件能耗占總能耗的40%~50%,其中80%用于膜過濾的能量以熱能的方式散發(fā)。顧平對抽吸淹沒式MBR的能耗分析表明:曝氣的能耗占總能耗的96%以上。
通常研究者都認為能耗的降低與膜污染的控制是MBR研究領(lǐng)域兩個獨立的課題,而張紹園、鄭祥采用穿流式、錯流式膜組件進行分離式MBR研究發(fā)現(xiàn):能耗隨運行時間的延長、膜污染的增加呈上升趨勢,從運行初期的不足0. 5 kW•h/m3增加到3 kW•h/m3。這說明:分離式膜生物反應(yīng)器的能耗問題實質(zhì)是膜污染問題。在實際工程中,由于系統(tǒng)各部件的不匹配(如風機、水泵的實際處理能力高于MBR系統(tǒng)所需)也造成實際運行能耗高于理論能耗值。
為了進一步降低能耗,顧平應(yīng)用位差驅(qū)動出水和低水頭間斷工作的重力淹沒式MBR,較好地克服了膜的污染與阻塞,使膜長時間保持較大的膜通量,并且省去復(fù)雜的氣水反沖洗設(shè)備和降低曝氣量,使MBR處理生活污水的能耗可下降到1.0 kW•h/m3,該型MBR在實際工程中能耗已降到0.6~0.8 kW•h/m3。
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