膜生物反應(yīng)器在污水處理中應(yīng)用研究

林小娜

摘 要：膜生物反應(yīng)器的形成，促進了污水處理高效化的實現(xiàn)，最大程度上彌補了傳統(tǒng)方式下污水處理工藝的不足，便于自動化控制，改善出水水質(zhì)，在污水處理方面具有良好的發(fā)展前景。本文就膜生物反應(yīng)器在污水處理中的應(yīng)用情況進行研究，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：膜生物反應(yīng)器；污水處理；應(yīng)用

膜生物反應(yīng)器簡稱MBR，是一種新型的污水處理技術(shù)，實際應(yīng)用中處理效率高，占地面積小，出水水質(zhì)好，在技術(shù)方面，實現(xiàn)了傳統(tǒng)生物處理單元與膜分離技術(shù)的有機結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制，操作便捷程度高，在污水處理中發(fā)揮著重要作用。尤其是在當前水資源問題日益嚴重的大環(huán)境下，MBR技術(shù)以其自身優(yōu)勢逐漸成為污水再生回用和廢水資源化中的重要技術(shù)。

1 MBR分類

1.1 按膜組件的作用分類

一般情況下，以膜組件的作用作為劃分依據(jù)，可以將MBR氛圍固液分離MBR、膜曝氣MBR和萃取MBR三種類型，其中固液分離MBR在污水處理中具有良好的應(yīng)用價值。

1.2 按需氧方式分類

研究表明，膜生物反應(yīng)器中微生物生長需氧情況往往存在差異，主要有兩種類型，一是好氧MBR，主要對城市污水和生活污水進行處理；二是厭氧MBR，主要是處理對象是高濃度有機廢水，通過改善處理對象的可生化性，促進難降解分子結(jié)構(gòu)的調(diào)整，為后續(xù)好氧MBR的處理提供便利。

1.3 按膜組件和生物反應(yīng)器的相對位置分類

在MBR中，膜組件和生物反應(yīng)器的位置也是影響MBR應(yīng)用的重要因素，以此為依據(jù)，可以將MBR劃分為兩種，一是一體式MBR，主要基于曝氣作用實現(xiàn)強烈攪拌，促進錯流效果效應(yīng)的實現(xiàn)。此種技術(shù)條件下污水處理系統(tǒng)的占地面積和能耗較少，通過泵的間斷性抽吸，減少膜面污染，提高污水處理整體效果。適當加裝填料能夠形成復(fù)合型一體式MBR，其應(yīng)用優(yōu)勢在于，保證污水處理高效運行的同時，有效抵抗沖擊負荷，且膜通量保持穩(wěn)定狀態(tài)，復(fù)合型一體式MBR在污水處理中也發(fā)揮著重要作用。

二是分置式MBR，其研究相對較早，通過膜組件與生物反應(yīng)器的相對獨立運行，對MBR進行調(diào)節(jié)控制，通過較高動力消耗的高速錯流實現(xiàn)鍋爐，減少懸浮物沉積。此種方式在難生物降解以及有毒污水處理等方面具有良好的應(yīng)用價值。

2 MBR在污水處理中的應(yīng)用研究

2.1 在城市污水和生活污水處理中的應(yīng)用研究

MBR在污水處理中的應(yīng)用，最早體現(xiàn)在城市污水和生活污水的處理上。有研究人員指出，采用一體式MBR對生活污水進行處理，能夠得到優(yōu)質(zhì)且穩(wěn)定的膜過濾出水，效果比較理想，為檢測出大腸桿菌，滿足國家建設(shè)部頒發(fā)的《生活雜用水水質(zhì)標準》。其中，污泥濃度往往對COD去除效果產(chǎn)生比較鮮明的影響，因此在采用一體式MBR對城市污水進行處理時，應(yīng)當控制好污泥質(zhì)量濃度，確保其在4000·L-1以上，以保證污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。采用浸沒式MBR對盥洗廢水進行處理，其COD、氨氮以及濁度等平均去除度均在90%以上，并且其能耗較低，操作花費可控制。由此可知，MBR在城市污水和生活污水處理中具有良好的應(yīng)用價值。

2.2 在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用研究

工業(yè)廢水具有有機物濃度高、化學(xué)成份復(fù)雜、有毒有害物質(zhì)多、難生物降解等特點，傳統(tǒng)處理方法難以有效去除。MBR因其高效的生物降解和良好的凈化效果使其在各種工業(yè)廢水處理中得到關(guān)注和研究應(yīng)用。

一是在制藥廢水處理方面，以膜生物反應(yīng)器對藥廠生產(chǎn)廢水進行處理，其去除率均在95%以上，出水穩(wěn)定，有效克服了傳統(tǒng)工藝管理困難、出水不穩(wěn)定的缺點。二是在印染廢水處理方面，印染廢水有機物含量高、色度深，水質(zhì)變化復(fù)雜，普通生物處理很難，在一定時間內(nèi)徹底將污染物去除。膜生物反應(yīng)器由于其泥齡長、污泥濃度高，比傳統(tǒng)活性污泥法更為有效。利用生物鐵-SMBR法處理模擬印染廢水，對COD、染料、氨氮的去除率分別高達92.5%、82.3%、96.4%。在提高印染廢水處理效果方面具有明顯的優(yōu)勢。將MBR與其他廢水處理技術(shù)相結(jié)合是印染廢水深度處理的一個研究方向。三是在食品釀造廢水處理方面，采用一體式厭氧平板膜生物反應(yīng)器處理啤酒廠廢水，結(jié)果表明，當CODCr負荷為5.2～8kg/（m3·d），水力停留時間3～5d時，CODCr平均去除率為95%。四是在焦化廢水處理方面，采用一體化膜-序批式生物反應(yīng)器處理焦化廢水，進水COD為400～1000mg·L-1，氨氮為60～130mg·L-1，出水時COD和氨氮分別維持86.4mg·L-1和1mg·L-1，出水水質(zhì)穩(wěn)定并達到了新的排放標準（<100mg·L-1）。

2.3 在醫(yī)院污水處理中的應(yīng)用研究

醫(yī)院污水中含有一些特殊的污染物，如藥物、消毒劑、診斷用劑、洗滌劑，以及大量病原性微生物、寄生蟲卵及各種病毒與工業(yè)廢水和生活污水相比，它具有水量小，污染力強的特點。如任其排放，必然會污染水源，傳播疾病。采用MBR處理醫(yī)院污水，MBR采用全封閉負壓運行，出水水質(zhì)良好，對其出水進行消毒，并對曝氣尾氣進行了處理。采用以MBR為主體的工藝處理醫(yī)院廢水，處理能力1000m3/d，整套裝置運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)低于《污水排放綜合標準》（GB8978-1996）二級標準，部分水質(zhì)指標低于一級排放標準。從可持續(xù)性發(fā)展的觀點出發(fā)，MBR處理醫(yī)院污水是一種既可提高消毒效果又可在源頭上降低消毒后水體毒性的有效方法。

2.4 在垃圾滲瀝液處理中的應(yīng)用研究

垃圾滲濾液是比較難處理的一種污水，其中含有諸多難以降解的有機成分，傳統(tǒng)方式下的廢水處理工藝無法滿足垃圾滲瀝液的處理要求。垃圾滲濾液中成分復(fù)雜，污染物濃度高并且水質(zhì)水量波動較大。有學(xué)者指出采用SBR+MBR的工藝對垃圾滲濾液進行處理，研究結(jié)果顯示氨氮去除率在97%以上。也有學(xué)者通過試驗研究MBR對垃圾滲濾液中氨氮去除情況，結(jié)果顯示去除率為78%?？偨Y(jié)來看，以單一的MBR工藝對垃圾滲濾液進行處理時，其效果并不理想，出水水質(zhì)較差，試驗表明需要將MBR工藝與NF、RO相結(jié)合，以確保處理后的水質(zhì)滿足相關(guān)排放標準。若以一種新型玻璃纖維管式動態(tài)MBR對垃圾滲濾液進行處理，其系統(tǒng)出水濁度在1.0NTU一下，COD的平均去除效率在71%以上，氨氮平均去除效率在98%以上。由此可知，MBR+NF工藝是處理垃圾滲濾液的最佳方式，始終發(fā)揮著重要的作用。

結(jié)束語

總而言之，膜生物反應(yīng)器是基于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷進步之上所形成的一種新型污水處理技術(shù)，盡管其商業(yè)化取得一定成就，但不可避免的存在自身局限性。為促進膜生物反應(yīng)器在污水處理中的應(yīng)用價值得到最大程度的發(fā)揮，在未來一段時間內(nèi)應(yīng)當加強膜的開發(fā)和制造技術(shù)研究，在提高膜的使用性能的同時，盡可能減少運行成本，提高系統(tǒng)可靠性，增強膜生物反應(yīng)器在污水處理領(lǐng)域的市場競爭力。

參考文獻

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