随着水体污染的加剧及污水排放标准的不断提高,对污水处理的要求越来越高,传统的生物处理法存在的问题日益突出,相比之下,MBR 工艺的优点非常明显。图 3-1 与图3-2分别为传统活性污泥法和 MBR 法工艺流程,表 3-1 给出了两种工艺的不同]之处,具体表现在以下几个方面。
(1)出水水质不同 传统活性污泥处理法(CAS)的沉淀池固液分离效率低,容积负荷低,CAS 出水中一般仍含有大量悬浮物质 (SS),不能满足较高的排放要求。而 MBR 法由于膜的截流作用,出水 SS 近似为零,同时避免了微生物流失,导致反应器内活性污泥浓度高,大大提高了容积负荷,满足了严格的污水排放标准。
(2) 占地面积不同 传统工艺一般都设有二沉池,构筑物多,占地面积大,与土地日益紧张的现状相矛盾。MBR 工艺流程紧凑,取代了二沉池,大大缩小了占地面积。
(3)剩余污泥量不同 传统方法一般会产生大量剩余污泥,增加后续污泥处理工序的难度和费用。MBR 工艺中,活性污泥浓度高,污泥负荷低,且膜的截留作用延长了污泥泥龄反应器起到污泥消化池的作用,使得污泥产量少。
(4)抗冲击负荷能力不同 传统工艺一般抗水质、水量和有毒物质冲击负荷能力和运行稳定性较低。MBR系统中活性污泥浓度可以随进入反应器的有机物浓度变化而调整,达到一个动态平衡,使得出水稳定且抗冲击负荷能力高。
(5) 脱氮效果不同 传统方法需要采取相应的技术措施保证足够的污泥泥龄才能达到脱氮的效果。MBR工艺中,较长的污泥泥龄有利于世代时间长的硝化细菌的截留、生长和繁殖,从而系统对氨氮和一些难降解的有机物去除效果较好。
(6) 活性污泥膨胀影响不同 传统方法需防止污泥膨胀。而 MBR 技术路线短、工艺设备少,易于一体化和自动控制,操作管理十分方便。且水力停留时间和污泥龄可完全分开,运行控制更加灵活、稳定,活性污泥膨胀基本上不影响出水水质。
(7)提标改造难易程度不同 一般将一种传统工艺改造为另一传统工艺十分困难。但若将普通活性污泥法工艺改造成 MBR 工艺则比较容易,可充分地利用原构筑物。
(8)一次性投资和运行成本不同 MBR 工艺一次性投资远高于常规处理工艺的投资高投资的主要原因是膜及膜组件价格昂贵,进口膜价格远远高于国产膜。MBR 的运行成本同样高于常规工艺的处理费用,高运行成本主要来自于动力能耗费和膜的更换费。长远来看,污水排放标准的愈益严格、膜组件质量的提高和费用的逐步下降、技术的发展将更完善,会使得 MBR 的投资逐步降低。此外,MBR 工艺出水水质好,有利于尾水的资源化,由此产生的经济效益抵偿了相应的投资和运行费用高的不足。