MBR應用現狀及市場分析

周李鑫

[摘要]：本文論述了MBR技術的概念，以及目前國內主要應用的幾個公司MBR產品的特點和特征，最后介紹我國MBR技術發展以及未來展望。

[關鍵詞]：MBR工藝；發展：展望：

[引言]：膜生物反應器（MBR）是一種將膜分離技術和污水生化處理相結合的新技術，也叫做膜分離活性污泥法。由于膜生物反應器（MBR）工藝通過膜分離和生化系統的生物功能相結合，比傳統的生物處理方法具有生化效率高、抗負荷能力強、占地面積小、自動化程度高、排泥量小等優點，近幾年來得到越來越廣泛的應用。隨著研究的深入，在未來的水處理行業膜生物技術所占比重會越來越高。

1、膜生物反應的研究進展

MBR最先應用于微生物發酵工業，在廢水處理領域中的應用研究始于20世紀60年代的美國。美國的Smith于1969年首次報道了活性污泥法和超濾結合處理城市污水的方法。

20世紀70年代后日本根據自己的國情土地面積少、地價高的特點，對膜分離技術在廢水處理中的應用進行大力研究使MBR開始走向實際應用。

80年代后，隨機膜質量提高和造價的降低以及技術逐漸的完善，MBR研究更加深入，日本學者Yamamoto等在1989年首次開發了一體式MBR。

90年代后，MBR技術研究更加深入。MBR實用性更加高，已不在局限于生活污水和城市污水的處理，開始向特種廢水處理方向延伸，處理對象擴展到工業廢水、石化廢水等工業廢水。

2、 國外主要MBR技術

2.1日本久保田板式MBR膜

20世紀80年代末，日本久保田（Kubota）公司開發了久保田板式膜組件。單片膜由濾板、膜墊、薄膜層、取水口組成，濾板由外框架和內支撐組成，主要是對附著在表面的膜墊和薄膜層起支撐作用，在濾板的兩面均緊密的附著膜墊。

薄膜層的材料為聚氯乙烯，薄膜層均勻的附著在膜墊的表面。

2002年開始引入雙層設計，使膜過濾效率大大提高、占地面積減小、膜面積增加、所需擴散室數量減半、膜組件成本大大降低，運行費用減少。

2.2東麗工業公司

2004年東麗工業公司推出了自己的 MBR 膜產品，膜材料為PVDF，額定孔徑0.08μm，標準偏差0.03μm。TPS-50150型膜元件的尺寸為515mmX1608mm，膜面積為1.4㎡，厚13.5mm

2.3澤能環境

澤能環境（Zenon Environmental）是目前全球最大的MBR工藝技術公司。1989年，該公司開發了首個HF膜組件——Mousic膜組件。1991-1992年，Zenon公司又開發了一種加強型HF膜，其膜面積為145ft?，因此被命名為ZeeWeed 145。1995年起，ZeeWeed膜組件開始用于飲用水和工業出水處理。根據早期使用連續曝氣的經驗，1998-1999年，對其曝氣裝置進行了該改進，即采用兩階段裝置進行沖洗，防止曝氣裝置的堵塞。

2.4三菱公司

三菱麗陽工程（Mitsubishi Royon Engineering）公司是安裝容量僅次于Zenon和Kubota公司的世界第三大MBR膜廠商。目前共有兩種Mitsubishi Rayon膜元件。一種基于該公司已有的Sterapore PE中控纖維膜，由水平放置的膜絲組成，膜絲外徑0.54mm，壁厚60-70μm，公稱膜孔徑為0.4μm，其上的裂縫型孔是通過拉伸形成的，以使膜材料各項同性。

2.5美國科氏（KOCH）公司

科氏膜系統——PURON 其膜元件類型為浸沒式，與其他大多數浸沒式 MBR膜組件不同，其膜材料為PES。

PURON系統的獨特之處在于其膜纖維僅在底部固定，而膜絲頂部采用單獨封口，沖刷氣流通過組件底部的中央噴氣管從膜絲中間間歇注入，以減輕組件底部的堵塞。頂部膜絲的自由移動，可使粗大固體流走，避免了該區域的堵塞。

2.6 日本旭化成公司

旭化成（Asahi Kasei）化學公司隸屬于日本旭化成集團，自20世紀70年代開始制造各種工業用途的UF/MF中空纖維膜及膜組件，

1999年，該公司開始開發MBR組件，膜支架由安裝在鋼架上的一系列垂直膜元件組成，每個元件的膜面積為25㎡，直徑150mm，長2m。膜纖維兩端封口，在膜元件頂部集結成束，以便使懸浮物流走。采用獨立的抱起裝置，氣體通過裝在膜元件底部的擴散板進入。

3、國內MBR技術

我國從上世紀90年代開始研究MBR膜組件，華東理工大學以及清華大學等研究實驗室規模的分體式MBR膜組件。

近年來我國的MBR技術在城市污水、生活污水、食品廢水、印染廢水等方面得到廣泛研究和應用，也論證了MBR技術對COD、氨氮以及濁度等都有良好的去除效果。

我國MBR技術發展的主要階段：

（1）1990～2000年：實驗室小試、中試研究階段；

（2） 2000～2005年在小區生活污水，樓宇廢水以及工業領域開始應用；

（3）2005年至今大規模工程設計、建設、運行并應用于城市污水和工業污水領域

目前，我國MBR技術應用比較成熟的廠家有：天津膜天膜、立昇企業、杭州明清膜、碧水源等。 國內MBR項目中采用的膜，35.3%由國內企業提供，其他64.7%由外資企業提供。

4、我國MBR技術改進及應用展望

當前我國MBR膜在應用上（MBR膜組件、MBR膜生物反應器），主要 存在著三個方面的問題，即：（1）未經證實的膜組件和膜箱產品，導致膜組件的污泥淤積，處理水量達不到設計要求；（2）大多數MBR系統為非加強型中空纖 維膜，導致膜斷絲現象，這在工業廢水處理應用中尤其嚴重；（3）缺乏生化系統和預處理系統的優化設計。

2008年，國內MBR市場規模為16億元。2013年，國內MBR項目 的市場需求100億元，占污水處理市場的份額將達到8%，2015年的市場需求將達到300億元，占污水處理市場份額將達到27%，躍升到國內污水處理主流工藝技術的行列。

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