江蘇天雨環(huán)保集團(tuán)有限公司 左中海 王明根

　　摘要：本文介紹了一體式膜生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)與工作原理、結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)介紹了MBR的運(yùn)行情況與膜污染的控制方法，MBR的市場(chǎng)前景。
　　關(guān)鍵詞：膜生物反應(yīng)器（MBR） 污水處理 膜技術(shù) 膜污染 中水回用

1.研制的目的

　　膜生物反應(yīng)器是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(shù)，與傳統(tǒng)的生化處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點(diǎn)：處理效率高、出水水質(zhì)好；設(shè)備緊湊、占地面積?。荒蜎_擊負(fù)荷，易于擴(kuò)容；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制運(yùn)行、無(wú)需專(zhuān)業(yè)人員操作、管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。80年以來(lái)，該技術(shù)愈來(lái)愈受到重視，成為水處理技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。目前膜生物反應(yīng)器已應(yīng)用于美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本和埃及等十多個(gè)國(guó)家，處理規(guī)模在6～13000m³/h。我國(guó)是一個(gè)水資源匱乏的國(guó)家，隨著近20年來(lái)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，水污染與供水量不足已成為最嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，極大地阻礙著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在北方和西北地區(qū)，水資源短缺尤為嚴(yán)重，水資源的再利用已成為當(dāng)務(wù)之急，將小區(qū)的生活污水處理后重新回用，作為雜用水（如沖廁所、洗車(chē)、綠化等），不但可緩解水資源短缺所引起的茅盾，而且保護(hù)了環(huán)境，利國(guó)利民。從國(guó)外的許多成功實(shí)踐表明，污水資源的再生利用是解決城市缺水的有效、經(jīng)濟(jì)而又便捷的途徑?，F(xiàn)在有許多院校、研究所對(duì)MBR投入了細(xì)致的研究，獲得了許多成果，如何將科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，盡快投入市場(chǎng)，占領(lǐng)行業(yè)制高點(diǎn)，是目前研究的重點(diǎn)，開(kāi)發(fā)高附加值、高技術(shù)含量的產(chǎn)品一直是我公司所倡導(dǎo)的主題，因此研制MBR膜生物反應(yīng)器不但符合社會(huì)發(fā)展的潮流，也符合我公司發(fā)展的方向。
　　出于上述目的，根據(jù)我廠(chǎng)多年的環(huán)保機(jī)械制造經(jīng)驗(yàn)，我們開(kāi)發(fā)研制了專(zhuān)用于中水回用的MBR膜生物反應(yīng)器。

2.結(jié)構(gòu)原理介紹

　　膜生物反應(yīng)器主要由生物反應(yīng)器與膜組件兩部分構(gòu)成，污水中的有機(jī)物經(jīng)過(guò)生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的降解作用，使水質(zhì)得到凈化，而膜的作用主要是將活性污泥與大分子有機(jī)物及細(xì)菌等截留于反應(yīng)器內(nèi)，使出水水質(zhì)達(dá)到回用水水質(zhì)要求，同時(shí)保持反應(yīng)器內(nèi)有較高的污泥濃度，加速生化反應(yīng)的進(jìn)行。
　　膜生物反應(yīng)器主要由池體、膜組件、鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)、泵及管道閥門(mén)儀表等組成，處理能力為20t/d。
　　1) 池體
　　由碳鋼及型鋼等焊接而成，其上設(shè)有進(jìn)、出水管道及排空管道，根據(jù)處理量的大小制成相應(yīng)規(guī)格的池體，為延長(zhǎng)池體的使用壽命，池體必須經(jīng)過(guò)特定的防腐。
　　2) 膜組件
　　膜組件是本套系統(tǒng)的核心部件，出水水質(zhì)的好壞與處理成本與其有直接的關(guān)系，由專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)商提供，根據(jù)不同的水質(zhì)要求，一般選擇的膜組件也不相同，由于價(jià)格因素，一般都選擇有機(jī)膜，膜的孔徑在0.2～0.4μm之間，膜通量為10L/(m²·h)。
　　3) 鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)
　　采用鼓風(fēng)機(jī)+穿孔管曝氣系統(tǒng)，簡(jiǎn)單可靠，管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)整膜組件的曝氣強(qiáng)度，以減輕膜污染。
　　4) 泵
　　由于出水量不大，因此采用很小的管道泵來(lái)進(jìn)行抽吸，抽吸壓力與膜組件相配，出水流量可以通過(guò)流量計(jì)直接顯示。

3.運(yùn)行情況簡(jiǎn)介

　　污水來(lái)源為本廠(chǎng)的家屬樓生活污水+化糞池上清液。出水則用來(lái)沖廁所與綠化。
　　進(jìn)水水質(zhì)：（平均）
　　　　CODcr = 275 mg/L
　　　　BOD = 128 mg/L
　　　　SS = 52 mg/L
　　　　NH₃-N = 36 mg/L
　　出水水質(zhì)：（平均）
　　　　CODcr = 18.7 mg/L
　　　　BOD = 4 mg/L
　　　　SS = 0 mg/L
　　　　NH₃-N = 0.85 mg/L
　　本裝置從2001年12月8日投入活性污泥開(kāi)始進(jìn)行調(diào)試,兩星期后即全額進(jìn)行，到目前已穩(wěn)定地運(yùn)行了10個(gè)多月，未出現(xiàn)異常情況，出水清澈透明，無(wú)異味，膜的抽吸壓力上升緩慢。由于出水未進(jìn)行消毒殺菌，因此出水流量計(jì)及管道中伴有藻類(lèi)滋生，至2002年8月8日出水顏色變?yōu)闇\黃，將膜組件取出后用漂白粉溶液進(jìn)行浸泡處理，再裝入池中，1h后出水又恢復(fù)至清澈透明，且膜通量也有所恢復(fù)。

4.膜污染的控制

　　防止膜污染是MBR的重要研究課題，為了減緩膜污染，采用如下幾種方法：
　　a)采用間歇式抽吸出水的操作方式；
　　b)加大膜組件的曝氣量，提高表面流速；
　　c)提高污泥的絮凝性能。
　　從實(shí)際使用情況看來(lái)，這三種方法同時(shí)使用時(shí)，效果良好。

5.結(jié)束語(yǔ)

　　國(guó)外對(duì)MBR的研究已有十幾年的歷史，MBR技術(shù)已成功應(yīng)用于中水道、污水處理、糞便水處理以及工業(yè)廢水的處理，如石油工業(yè)的含油廢水處理和回用、纖維工業(yè)廢水、釀造工業(yè)廢水、造紙工業(yè)廢水、醫(yī)藥廢水、食品加工廢水，取得很大的成功。目前全球已有8000多套MBR裝置在正常運(yùn)行，其中英國(guó)就有400多套MBR裝置應(yīng)用在污水處理和回用上。美國(guó)2000年用在MBR裝置上的膜組件銷(xiāo)售額達(dá)67.5億美元，年增長(zhǎng)速度約為13%，說(shuō)明這一技術(shù)具有強(qiáng)大的生命力。我國(guó)對(duì)MBR的研究，自1995年開(kāi)始，研究較少，自進(jìn)入2001年以來(lái)我國(guó)科技界對(duì)MBR污水處理工藝研究非常活躍。中膜、天膜也研制出國(guó)產(chǎn)的適用于為MBR配套的中空纖維膜組件，這說(shuō)明MBR技術(shù)在我國(guó)受到了極大重視，MBR作為一種新型、高效的水處理技術(shù)必定會(huì)有很大的發(fā)展，隨著膜制造技術(shù)革新的技術(shù)進(jìn)步，膜使用壽命的提高和膜成本的降低，制約MBR技術(shù)應(yīng)用的瓶頸必將會(huì)被打破，MBR技術(shù)在污水處理與回用事業(yè)中所起的作用必將越來(lái)越大。