MBR（膜生物反應器）技術及其膜污染問題分析

李鶴

摘 要：鑒于水資源日益緊張且社會用水需求的不斷增加，污水治理以及回收技術越來越受到重視，而MBR（膜生物反應器）技術作為一種先進的、新型的污水處理技術，其應用范圍不斷擴大。本文通過簡單介紹MBR（膜生物反應器）技術的特點，以及MBR（膜生物反應器）技術的應用現狀，在此基礎上，對MBR技術膜污染問題的產生原因進行了分析，并且提出了膜污染控制的具體措施，以期為MBR（膜生物反應器）技術的進一步發展提供保障，從而提高我國污水處理以及中水回收的質量，緩解我國的用水壓力。

關鍵詞：MBR（膜生物反應器）技術；膜污染問題

MBR這項技術是一種高效的、新型污水處理與回收技術，是將傳統的生物技術和現代新型的膜分離技術相融合而形成的，其不僅占地面積比較小，產水的水質也比較高。

一、MBR（膜生物反應器）技術的特點

（一）占地面積比較小

與傳統的活性污泥法的不同之處在于，MBR（膜生物反應器）技術能夠利用膜組件在好氧池中實現污泥的分離，不需要沉淀池的幫助。因此，MBR技術的占地面積比較小[1]。同時，由于MBR技術是利用膜組件進行污泥分離工作的。因此MBR能夠在好氧池中使活性污泥的濃度更高，在一定程度上減小了好氧池的體積。綜合以上因素，MBR技術與活性污泥法相比，其占地面積比較小。

（二）產水水質比較高

由于MBR技術是利用膜組件實現污泥分離的。因此，和以往的沉淀法相比，MBR技術清理懸浮物的效率更好，效果更加明顯。同時，對于大腸桿菌和隱孢子蟲等微生物的去除工作，MBR技術的效果更佳。

二、MBR（膜生物反應器）技術的應用現狀

隨著社會用水需求的不斷增加，以及社會對水質標準要求的不斷提高，水資源的回收利用越來越受到社會各界的重視，關于污水治理，中水回收等技術的發展也越來越快。近年來，MBR（膜生物反應器）技術逐漸得到了重點應用。至2014年，我國范圍內已經有將近100多個MBR工程投入運行并得到了使用，且這種技術的發展勢頭只增不減。但是由于相關技術的不成熟，也使得目前MBR技術的應用存在很多爭議。例如膜通量與穩定性的下降導致的產水量下降的問題，以及較差的耐水量沖擊負荷能力等，均使得MBR技術的應用現狀存在一些問題，影響著該技術的深入發展與應用范圍的擴大。

三、MBR（膜生物反應器）技術膜污染問題的分析

（一）導致膜污染現象的原因

就目前MBR技術的實際應用情況來看，造成膜污染問題的主要原因有以下三方面：1、膜材料自身的功能。由于科學研究的不斷深入，膜技術的發展越來越快，膜材料也呈現出更加多元化的發展趨勢。膜材料自身的性能主要受孔徑大小、孔隙率、表面電荷的性質、粗糙度以及親水性的影響，這些性質同時也是造成膜污染的主要原因。2、料液性質。料液性質即指組成料液的各物質成分的性質、黏度、濃度、PH值等，上述這些因素可以單獨造成膜污染，也可以發生相互作用，共同影響膜污染過程。3、操作條件。影響膜污染過程的操作條件指的是膜分離過程中的操作條件，主要是指膜組件的種類以及膜組件中料液的運行特征。比如，操作時的壓力、膜面料液的流速、料液進出口的位置等，這些因素均在實際操作中影響著膜污染的發生。

（二）膜污染問題的控制方法

想要有效的控制膜污染問題的產生，就必須從產生膜污染問題的根源入手。1、優化膜組件與膜材料的選擇。就目前情況而言，選擇性能更加良好的膜材料是解決膜污染問題的重要途徑。同時，抗污染膜材料的研發與應用也是有效減輕膜污染的方式之一。此外，選擇適宜的膜組件以及流體運動的形態也能夠在一定程度上減輕膜污染。2、料液的預處理。在整個膜分離過程中，料液的預處理環節是極其重要的一個環節，在此環節中，可以間傳統的膜分離技術或者其他種類的膜分離方式和MBR技術進行科學的融合、集成，以此來改善料液性質，減輕膜污染。例如，在預處理環節對料液的PH值進行調節，或者向料液中添加混凝劑等，都能夠獲得比較好的效果。3、改善工藝運行條件。對工藝運行條件進行優化是減輕膜污染問題的主要途徑，能夠顯著提高設備運行的壽命以及穩定性。常見的改善方法包括錯流過濾、超聲波參與、控制初始滲透量等。在實際的運行過程中，還必須對反應池中活性污泥的濃度進行科學的控制。一般來說，活性污泥的濃度越高，設備的容積負荷就越高，處理能力也會增強，但是膜通量會下降，造成嚴重的膜污染問題。因此，必須做好活性污泥濃度與膜通量之間的平衡，確定最佳值。

此外，值得注意的是，在一體式的MBR設備運行時，經常利用間歇抽吸法來避免膜孔堵塞現象，即在抽吸過濾的過程中間歇性停止抽吸，留出幾分鐘的時間方便清理膜面上的污堵物。與此同時，由于一體式的MBR設備中的膜組件是直接浸入曝氣池的液體中的。因此，可以借助曝氣形成向上的沖擊力，使污堵物不易在膜面發生沉積。所以，在一體式的MBR設備中，反應池的曝氣量要遠遠高于傳統的活性污泥池。

四、結論

通過上文敘述，再結合我國的實際國情，可以清楚的發現，膜生物反應器這一治理污水的技術在我國的發展前景極其廣闊。在治理污水、回用中水以及污水資源化等工作中，有著極大的理論與實踐價值。然而，由于相關技術的不完善，膜生物反應器技術所帶來的膜污染問題，還有待進一步的研究與控制。

參考文獻：

[1]李艷，陳偉楠，王燦，高欣，季民.無紡布膜生物反應器膜污染分析及其控制技術[J].化工進展，2015，07：1695-1700.endprint