MBR膜生物反應器

MBR膜生物反應器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術，以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地，并通過保持低污泥負荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質(zhì)好；設備緊湊、占地面積??；易實現(xiàn)自動控制、運行管理簡單。80年代以來，該技術愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。膜生物反應器己應用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規(guī)模從6m3/d至 13000m3/d不等。

我國對MBR的研究還不到十年，但進展十分迅速。 國內(nèi)對MBR的研究大致可分為幾個方面：（1）探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式，生物反應處理工藝從活性污泥法擴展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結(jié)合的復合式工藝、兩相厭氧工藝；（2）影響處理效果與膜污染的因素、機理及數(shù)學模型的研究，探求合適的操作條件與工藝參數(shù)，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運行穩(wěn)定性；（3）擴大MBR的應用范圍，MBR的研究對象從生活污水擴展到高濃度有機廢水（食品廢水、啤酒廢水）與難降解工業(yè)廢水（石化污水、印染廢水等），但以生活污水的處理為主。

在我國，MBR同時應用于生活污水與工業(yè)廢水處理的研究。 這些研究結(jié)果都表明：MBR對各種高濃度有機廢水與難降解廢水的COD，NH3-N.SS，濁度等都達到良好的去除效果。

我國人均水資源擁有量僅為2250m3/人.年，不足世界平均水平的1/4。在我國600多個城市中，有300余座城市缺水，其中嚴重缺水城市有100余個，年缺水量近60億m3，每年因缺水造成經(jīng)濟損失約2000億元人民幣。華北地區(qū)人均水資源占有量只有250—480m3/人.年，低于全國人均水平的1/5，這一地區(qū)的所有城市幾乎都面臨缺水問題。因此污水回用是緩解華北平原水危機的重要措施之一。膜生物反應器技術以其優(yōu)良的出水水質(zhì)被認為是具有較好經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益的節(jié)水技術而倍受關注。盡管還存在較高的運行費用問題，但隨著膜制造技術的進步，膜質(zhì)量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投資也會隨之降低。如聚乙烯中空纖維膜，新型陶瓷膜的開發(fā)等已使其成本比以往有很大降低。另一方面，各種新型膜生物反應器的開發(fā)也使真運行費用大大降低，如在低壓下運行的重力淹沒式MBR、厭氧MBR等與傳統(tǒng)的好氧加壓膜生物反應器相比，其運行費用大幅度下降。因此，從長遠的觀點來看，膜生物反應器在水處理中應用范圍必將越來越廣。水環(huán)境標準日益嚴格，MBR已顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿?，將是新世紀替代傳統(tǒng)廢水處理技術的有力競爭者。

技術優(yōu)點

高MLSS與微濾膜過濾下，出水水質(zhì)穩(wěn)定,高品質(zhì)。高容積負荷下，停留時間短，MBR流程較傳統(tǒng)系統(tǒng)簡單 ，占地面積減小取代沉淀池、砂濾單元，占地面積較傳統(tǒng)方式節(jié)省百分之三十，無污泥沉降性問題。

反應池內(nèi)MLSS濃度可達10000mg/L以上，耐負荷沖擊能力強，有效處理高濃度有機廢水。在微濾膜過濾下，分離效果遠優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀池及砂濾等處理單元，出水水質(zhì)良好穩(wěn)定，懸浮物和濁度低，一般低污染度市政廢水經(jīng)過處理后，可直接做為中水道用水或現(xiàn)場資源回收水使用。有利于增殖緩慢的硝化細菌的截留、生長和繁殖，系統(tǒng)的硝化效率得以提高，A/O反應下具快速脫氮的功能，A/O、A2O法可有效去除氨氮與磷，尤其適用于水質(zhì)管制區(qū)內(nèi)使用。微濾膜可攔除大部分細菌等微生物，減少消劑添加量及獲得干凈的回用水。低能耗，操作運轉(zhuǎn)費用低。生物攔截在池內(nèi)，可取得較長的SRT高污泥齡之運轉(zhuǎn)下,在生物自解下污泥量減少1/2以上 。低廢棄污泥量低于傳統(tǒng)活性污泥法、排泥周期長、操作彈性大，生物膜管系統(tǒng)屬于過濾系統(tǒng)及高MLSS,可輕易克服變異性大之廢水。系統(tǒng)PLC控制設計，操作維護容易，可實現(xiàn)自動化控制，便于管理高生物污泥操作濃度；MLSS =6000 ~10000mg/l ，可減少生物好氧污泥池之體積 可作封閉式設計，低公害，低噪音，低臭味。膜分離大大提高了污水的大分子難降解的物質(zhì)處理效率。標準移動式模組化設計，快速簡單的安裝，易于分期擴充，適用于對于舊有污水處理廠進行改造，僅需增設MBR膜組設備。

MBR膜生物反應器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術，以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地，并通過保持低污泥負荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質(zhì)好；設備緊湊、占地面積??；易實現(xiàn)自動控制、運行管理簡單。80年代以來，該技術愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。膜生物反應器己應用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規(guī)模從6m3/d至 13000m3/d不等。

我國對MBR的研究還不到十年，但進展十分迅速。 國內(nèi)對MBR的研究大致可分為幾個方面：（1）探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式，生物反應處理工藝從活性污泥法擴展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結(jié)合的復合式工藝、兩相厭氧工藝；（2）影響處理效果與膜污染的因素、機理及數(shù)學模型的研究，探求合適的操作條件與工藝參數(shù)，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運行穩(wěn)定性；（3）擴大MBR的應用范圍，MBR的研究對象從生活污水擴展到高濃度有機廢水（食品廢水、啤酒廢水）與難降解工業(yè)廢水（石化污水、印染廢水等），但以生活污水的處理為主。

在我國，MBR同時應用于生活污水與工業(yè)廢水處理的研究。 這些研究結(jié)果都表明：MBR對各種高濃度有機廢水與難降解廢水的COD，NH3-N.SS，濁度等都達到良好的去除效果。

我國人均水資源擁有量僅為2250m3/人.年，不足世界平均水平的1/4。在我國600多個城市中，有300余座城市缺水，其中嚴重缺水城市有100余個，年缺水量近60億m3，每年因缺水造成經(jīng)濟損失約2000億元人民幣。華北地區(qū)人均水資源占有量只有250—480m3/人.年，低于全國人均水平的1/5，這一地區(qū)的所有城市幾乎都面臨缺水問題。因此污水回用是緩解華北平原水危機的重要措施之一。膜生物反應器技術以其優(yōu)良的出水水質(zhì)被認為是具有較好經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益的節(jié)水技術而倍受關注。盡管還存在較高的運行費用問題，但隨著膜制造技術的進步，膜質(zhì)量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投資也會隨之降低。如聚乙烯中空纖維膜，新型陶瓷膜的開發(fā)等已使其成本比以往有很大降低。另一方面，各種新型膜生物反應器的開發(fā)也使真運行費用大大降低，如在低壓下運行的重力淹沒式MBR、厭氧MBR等與傳統(tǒng)的好氧加壓膜生物反應器相比，其運行費用大幅度下降。因此，從長遠的觀點來看，膜生物反應器在水處理中應用范圍必將越來越廣。水環(huán)境標準日益嚴格，MBR已顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿?，將是新世紀替代傳統(tǒng)廢水處理技術的有力競爭者。