MBR用于污水處理工程設計

曾昭偉

摘 要：隨著城市化建設的不斷深入，城鎮建設和工業發展使水環境持續惡化，許多污水沒有按照相關標準規定處理，就被直接排放，或者處理水平不達標，排放的污水中仍有大量污染物，加劇了城市水環境的惡化。MBR是一種高效污水處理裝置，能夠有效降解污水中的污染物，并將污染物截留，使污水經過處理后，可以達到污水處理標準。本文將對MBR用于污水處理工程的主要設計方法進行探討。

關鍵詞：MBR；污水處理；工程；設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.038

0 前言

MBR即膜生物反應器，將生物技術與膜分離技術相結合，在污水處理中的應用效果較好，能夠高效完成污水中污染物的降解工作，并對污染物進行截留，從而保證經處理后排出的水體具有較高水質，有效降低污水排放給水資源環境帶來的影響。水環境持續惡化的現狀已經使水資源供應達到了一個非常緊張的狀態，必須提高對污水排放治理的重視，積極應用新的技術手段，不斷提高污水處理水平。MBR在污水處理中的應用將促使污水處理從達標向水質再生的更高目標發展。膜工業的發展為MBR的大范圍推廣提供了可能，應用MBR進行污水排放處理，首先要做好工程設計工作，本文將對MBR污水處理工程的設計要點進行探討。

1 MBR的作用原理

在MBR污水處理系統中，經過預處理的污水首先進入生化池。曝氣狀態下，大量微生物、磷細菌、硝化菌群開始降解或吸附水中污染物質，包括氨氮、碳、磷等，實現污水的凈化處理。進過生化池的處理后，將混合液導入MBR池，對混合液進行膜分離處理，主要是將含泥污水的泥分離出去，進行過濾。在MBR膜池中放置著膜組件系統，以及配套的污水處理系統，包括出水、反洗、清洗、吹掃等功能系統。經過膜區時，污泥會被攔截下來，并通過污泥泵排除，從而實現對系統內污泥濃度和污泥齡的控制[1]。

2 MBR污水處理工程的設計要點

2.1 膜堆的設計

膜堆的設計是MBR污水處理工程的設計重點之一，設計效果對整個MBR系統的運轉由重要影響，直接決定著MBR系統能否發揮出預期的作用價值。在膜堆設計中，有一個特別重要的技術參數，即膜通量。膜通量的設計通常決定了膜池的面積，也決定著MBR工程的投資。在污水處理能力一定的情況下，膜通量越大，膜面積越小，所需要的膜組件也就越少，相應的膜池占地面積也可以得到有效降低，從而節省投資成本。但是，膜通量如果過大，會降低膜系統的運行周期，增加膜組件的清理次數，提高維護費用。因此，應對實際污水處理工程的水質情況、系統占地面積、投資水平等綜合考慮，使其在滿足工程需要的同時盡可能的降低成本[2]。

2.2 膜堆的空間布置

膜堆的空間布置主要分為平面布置和斷面布置。其平面布局的位置應盡量貼近曝氣槽中央，并保證前后左右由足夠的空間，留出的空間應在膜組件尺寸的30%以上。如果是采用多個單元的情況，每個單元之間的距離都應符合上述要求。在斷面布置上，應以運轉過程中的最低水位為準，且膜組件上部距離最低水位面的距離至少在300mm以上，膜組件下部與曝氣管的距離至少在180mm以上，曝氣管與曝氣池地面的距離應在150～250mm范圍內[3]。

2.3 反應池設計

在進行MBR系統設計時，應將膜池與好氧池分開，避免與廢水發生短路，同時也能夠為化學清洗提供方便。分置式膜池的主要功能是放置膜堆，通過抽吸泵使水透過膜進行出水。所以不需要考慮好氧池設計中的水力停留時間、污泥齡等問題。

2.4 曝氣系統設計

曝氣系統在MBR系統中也占有重要地位，設計時要充分考慮系統的各方面需要。曝氣系統的主要功能是對膜絲進行氣擦洗，避免污泥絮體在膜絲表面吸附。在一體式膜反映池中，曝氣系統還具有為微生物提供氧氣的作用。曝氣產生于膜下部，通過向上的氣流對膜進行清洗，但應控制好曝氣量，如果曝氣量過高，會沿膜面形成切向流動，剪切污泥絮體，加劇膜污染[4]。

2.5 CEB系統設計

MBR系統運行一段時間后，膜通量隨時間的增加而緩慢下降，需要采取化學清洗措施解決這一問題。化學清洗的目的是清理膜孔內吸附的污染物，從而恢復膜通量，保證系統的正常運行。一般采用次氯酸鈉和檸檬酸試劑，次氯酸鈉的作用主要是去除無機雜質，防止結垢生物污染。檸檬酸的主要作用是緩解膠體凝聚和結垢產生，需要將兩者配合使用。

2.6 泵的選擇與應用

MBR系統中使用的泵設備主要包括抽吸泵、清洗泵、污泥回流泵和加藥泵，應根據具體的工藝流程和排水要求，選擇合適的泵設備，從流量、揚程和管理布置三方面進行綜合考慮。

3 結束語

總而言之，MBR在污水處理中的應用將使污水處理從達標向水質再生的更高目標進發，提高污水處理效果，降低污水排放給水資源帶來的影響。MBR污水處理工程的設計是MBR應用的首要任務，應對MBR系統的各個組成系統進行全面、細致的設計，保證設計的合理性，從而滿足實際污水處理工程的需要。

參考文獻：

[1]劉緒為，尤穎，王利劍，林蔓，殷冠華.MBR工藝應用于全地下污水處理廠的設計特點[J].中國給水排水，2015（02）：62-65.

[2]沈旭豐，張建軍，和磊磊.污水處理工程MBR系統設計的關鍵點及應用[J].環境工程，2014（S1）：333-336.

[3]蔣嵐嵐，胡邦，張萬里，李大成，梁汀.城鎮污水處理工程MBR工藝生化系統設計關鍵技術[J].中國給水排水，2013（02）：25-29.

[4]蔣嵐嵐，張萬里，胡邦，程文.城鎮污水處理工程MBR工藝膜系統設計關鍵技術[J].中國給水排水，2011（20）：55-60.