能耗
能耗是污水处理工艺的一个重要的评价指标,直接关系到处理方法的可行性。目前,常规分离式MBR运行能耗为3~4 kW•h/m3,淹没式MBR运行能耗为0.6~2 kW•h/m3,高于活性污泥法的0.3~0.4 kW•h/m3。较高的动力费用是MBR推广应用中遇到的主要问题之一。许多研究结果也表明:能耗是造成MBR运行费用高的主要原因。张绍园分析了分离式MBR的能耗组成:泵的热能损失、曝气能耗、管道阻力能耗、膜组件能耗和回流污泥水头损失能耗,其耗能大小依次为:膜组件>泵>曝气>管道>回流污泥,膜组件能耗占总能耗的40%~50%,其中80%用于膜过滤的能量以热能的方式散发。顾平对抽吸淹没式MBR的能耗分析表明:曝气的能耗占总能耗的96%以上。
通常研究者都认为能耗的降低与膜污染的控制是MBR研究领域两个独立的课题,而张绍园、郑祥采用穿流式、错流式膜组件进行分离式MBR研究发现:能耗随运行时间的延长、膜污染的增加呈上升趋势,从运行初期的不足0. 5 kW•h/m3增加到3 kW•h/m3。这说明:分离式膜生物反应器的能耗问题实质是膜污染问题。在实际工程中,由于系统各部件的不匹配(如风机、水泵的实际处理能力高于MBR系统所需)也造成实际运行能耗高于理论能耗值。
为了进一步降低能耗,顾平应用位差驱动出水和低水头间断工作的重力淹没式MBR,较好地克服了膜的污染与阻塞,使膜长时间保持较大的膜通量,并且省去复杂的气水反冲洗设备和降低曝气量,使MBR处理生活污水的能耗可下降到1.0 kW•h/m3,该型MBR在实际工程中能耗已降到0.6~0.8 kW•h/m3。
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