MBR膜生物反应器——污水处理技术新星

如何进行水处理？

衡美水处理为您介绍一种经久耐用、性能卓越的水处理设备，污水处理技术新星——MBR膜生物反应器。

一、技术原理 

膜生物反应器（Membrane Bioreactor，MBR）技术，是一种新型高效的污水处理工艺，它用膜组件代替传统活性污泥法中的二沉池，大大提高了系统固液分离的能力。 MBR技术是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离组件将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。因此，活性污泥浓度可以大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。因此，MBR工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能。该系统具有处理能力强、固液分离效率高、出水水质好、占地空间小、运行管理简单等特点。目前，MBR工艺在水资源再生利用方面已发挥了巨大的作用，运用MBR工艺技术来处理生活污水和工业废水已突显成效。

中科瑞阳的FMBR采用PVDF材料，其拥有更好的化学稳定性、抗污染性和机械强度。公 司采用先进的制膜工艺，控制膜孔径在 0.1um，并且有更高的产水通量和出水水质。板子采用榫卯配合，膜片间距更稳定，无需侧装板。膜片安装时，可从顶部向下安装，也可从侧部安装，不受施工现场条件限制。

典型的MBR膜工艺流程图

二、产品优势

1、MBR出水水质高，不受进水水质波动的影响；

2、占地面积小；

3、活性污泥泥龄更长，污泥排放量更少；

4、节省运行成本；

5、更换方便。

三、应用领域

进入90年代中后期，膜--生物反应器在国外已进入了实际应用阶段。现在，膜生物反应器（MBR）已应用于以下领域：

1、城市污水处理及建筑中水回用

1967年第一个采用MBR工艺的废水处理厂由美国的Dorr-Oliver公司建成，这个处理厂处理14m³/d废水。 1977年，一套污水回用系统在日本的一幢高层建筑中得到实际应用。1980年，日本建成了两座处理能力分别为 10m³/d 和50m³/d的MBR处理厂。90年代中期，日本就有39座这样的厂在运行，最大处理能力可达500m³/d，并且有100 多处的高楼采用MBR将污水处理后回用于中水道。1997年，英国Wessex公司在英国Porlock建立了当时世界上最大的MBR系统，日处理量达2000m³，1999年又在Dorset的Swanage建成了13000m³/d的MBR工厂。

1998年5月，清华大学进行的一体式膜--生物反应器中试系统通过了国家鉴定。2000年初，清华大学在北京市海淀乡医院建起了一套实用的MBR系统，用以处理医院废水，该工程于2000年6月建成并投入使用，目前运转正常。2000 年 9 月，天津大学杨造燕教授及其领导的科研小组在天津新技术产业园区普辰大厦建成了一个MBR示范工程，该系统日处理污水25t，处理后的污水全部用于卫生间的冲洗及绿地浇洒，占地面积为10平方米，处理每吨污水的能耗为0.7kW·h。

2、工业废水处理

90年代以来，MBR的处理对象不断拓宽，除中水回用、粪便污水处理以外，MBR在工业废水处理中的应用也得到了广泛关注，如处理食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料废水、石油化工废水，均获得了良好的处理效果。90年代初，美国在Ohio建造了一套用于处理某汽车制造厂的工业废水的MBR系统，处理规模为151m³/d，该系统的有机负荷达6.3kgCOD/m³·d ，COD去除率为94%，绝大部分的油与油脂被降解。在荷兰，一座脂肪提取加工厂采用传统的氧化沟污水处理技术处理其生产废水，由于生产规模的扩大，结果导致污泥膨胀，污泥难以分离，最后采用Zenon的膜组件代替沉淀池，运行效果良好。

3、微污染饮用水净化

随着氮肥与杀虫剂在农业中的广泛应用，饮用水也不同程度受到污染。LyonnaisedesEaux公司在90年代中期开发出同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂、去除浊度功能的MBR工艺，1995 年该公司在法国的Douchy建成了日产饮用水400m³的工厂。出水中氮浓度低于0.1mgNO2/L，杀虫剂浓度低于0.02μg/L 。

4、粪便污水处理

粪便污水中有机物含量很高，传统的反硝化处理方法要求有很高污泥浓度，固液分离不稳定，影响了三级处理效果。MBR的出现很好地解决了这一问题，并且使粪便污水不经稀释而直接处理成为可能。

日本已开发出被称之为NS系统的屎尿处理技术，最核心部分是平板膜装置与好氧高浓度活性污泥生物反应器组合的系统。NS系统于1985年在日本琦玉县越谷市建成，生产规模为10kL/d，1989年又先后在长崎县、熊本县建成新的屎尿处理设施。NS系统中的平板膜每组约0.4m2共几十组并列安装，做成能自动打开的框架装置，并能自动冲洗。膜材料为截流分子量20000的聚砜超滤膜。反应器内污泥浓度保持在15000~18000mg/L范围内。到 1994 年，日本已有1200多套MBR系统用于处理4000多万人的粪便污水。

5、土地填埋场/肥渗滤液处理

土地填埋场/堆肥渗滤液含有高浓度的污染物，其水质和水量随气候条件与操作运行条件的变化而变化。 MBR技术在1994年前就被多家污水处理厂用于该种污水的处理。通过MBR与RO技术的结合，不仅能去除SS、有机物和氮，而且能有效去除盐类与重金属。最近美国Envirogen公司开发出一种MBR用于土地填埋场渗滤液的处理，并在新泽西建成一个日处理能力为40万加仑（约1500m3/d）的装置，在2000年底投入运行。该种MBR使用一种自然存在的混合菌来分解渗滤液中的烃和氯代化合物，其处理污染物的浓度为常规废水处理装置的50 ～ 100倍。能达到这一处理效果的原因是，MBR能够保留高效细菌并使细菌浓度达到50000g/。在现场中试中，进液COD为几百至40000mg/L，污染物的去除率达90%以上。

四、发展前景和方向

1、现有城市污水处理厂的更新升级，特别是出水水质难以达标或处理流量剧增而占地面积无法扩大的水厂。

2、无排水管网系统的小区，如居民点、旅游度假区、风景区等。

3、有污水回用需求的地区或场所，如宾馆、洗车业、客机、流动厕所等充分发挥MBR占地面积小、设备紧凑、自动控制、灵活方便的特点。

4、高浓度、有毒、难降解工业废水处理。如造纸、制糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行业，是一种普遍的点源污染。MBR可以对这些常规处理工艺无法达标的废水进行有效的处理，并实现回用。

5、垃圾填埋厂渗滤液的处理及回用。

6、小规模污水厂（站）的应用。膜技术的特点十分适合处理小规模污水。

五、未来的研究重点

1、膜污染的机理及防治。

2、工艺流程形式及运行条件的优化。

3、污泥产率与运行条件的关系，以合理减少污泥产量，降低污泥处理费用。

4、反应器内微生物的代谢特性及其对出水水质、污泥活性等的影响，从而确定适宜的微生物生长及代谢条件。

5、工艺经济性研究。在目前国内经济发展水平、膜产品供应状况和规范设计要求的条件下，MBR 用于污水处理的最大经济流量的确定。

6、以节能、处理特殊水质对象、兼具脱氮除磷、操作维护简便、可以长期稳定运行等为目标，开发新型的膜生物反应器。

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