膜生物反應器污水處理工藝在我國的運用現狀探討

李艷松 呂佳

摘要：膜生物反應器主要是通過膜分離技術、生物處理技術進行有機結合的一種新型污水處理工藝，膜生物反應器污水處理技術在污水處理方面的優良效果促使其得到了迅速的發展。本文根據現階段膜生物反應器污水處理工藝工程建設情況，并結合市場、環境等相關因素，對膜生物反應器污水處理工藝在我國的發展趨勢進行了深入探討。

關鍵詞：膜生物反應器；污水處理工藝

中圖分類號：X701.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0097-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.057

Abstract： Membrane bioreactor is a new kind of wastewater treatment process which combines membrane separation technology and biological treatment technology. The excellent utility of membrane bioreactor wastewater treatment technology in sewage treatment promotes its rapid development. This paper is based on the wastewater treatment craft of membrane bioreactor at present. The development trend of membrane bioreactor wastewater treatment technology in China is discussed in depth， combined with relevant factors such as market and environment.

Key words： Membrane bioreactor；Sewage treatment process

在膜生物反應器污水處理技術發展過程中，主要有萃取生物反應器、固液分離型生物反應器、曝氣膜生物反應器等幾種類型。現階段應用范圍較廣的是固液分離型膜生物反應器，但隨著材料科學技術不斷進步，對固液分離型膜生物反應器應用提出了更高的要求，因此，為進一步提高我國污水處理效率，對膜生物反應器污水處理工藝進行綜合分析非常必要。

1 膜生物反應器污水處理工藝運行特點

膜生物反應器污水處理工藝在實際運行中可通過生物反應器內部相關填料的添加、顆粒污泥形成、微生物附著、微生物生長繁殖、生物膜形成等工序，溶解污染廢水中的氧氣，并吸收污染廢水中的有機污染物，從而達到有效的廢水分離效果。在實際運行過程中，膜生物反應器污水處理工藝具有較好的祛除效率及脫氮除磷效果，通過膜分離截留作用及適當填料的添加，可為硝化菌生長營造一個良好的厭氧環境，同時也增加了生物膜上附著微生物群落的多樣性，便于生物膜后續產物的有效處理[1]。但在生物膜污水處理工藝運行過程中，由于現階段仍缺乏有效的膜處理技術，且周邊環境溫度不穩定、生物膜制造工藝不完善等問題也導致了生物膜污染水體處理速率的變化。

2 膜生物反應器污水處理工藝運行現狀

2.1 膜生物反應器生活污水處理

膜生物反應器在生活污水處理中的應用，主要為厭氧膜生物反應器、好氧膜生物反應器、缺氧膜生物反應器，同時為了與生物脫氮除磷工藝相符，需在以往生物膜反應器污水處理工藝的基礎上進行適當更新優化，如分流式膜生物反應器、倒置膜生物反應器、多級膜生物反應器等，在膜生物反應器污水處理工藝的具體更新優化操作中，可利用A/O池排布方式的更改或者給水分配方式更改、混合料回流線路更改等措施進行。同時，由于生活污水中氮磷比普遍較低，可在膜生物反應器污水處理工藝前期設計時對內源碳應用進行合理控制，便于碳源的合理應用及反硝化效率的提升。同時針對污染物質存在時間較長導致的生物除磷效果不佳等問題，可在膜生物反應器污水處理工藝運行的基礎上進行化學除磷方式的應用，主要通過物化方式的應用降低污染物質內部可生化性質，便于反滲透、生物濾池等后續污水處理工藝的正常運行，常用的化學除磷物質主要為臭氧。而對于糞便等生活污水，以往常用的膜生物反應器污水處理措施主要為反硝化法[2]，而由于反硝化法具有固液分離不穩、濃度過高等特點，現階段利用超濾膜過濾的方式代替了反硝化技術，超濾膜過濾的方式主要為接收模塊、高效脫氮生物反應設備、深度處理消毒模塊等幾個部分，基本脫氮生物反應器設計運行參數可依照以往反硝化設施進行設計，控制整體設備運行率在1.2m/d，最后采用NaClO進行生物膜清洗措施。

2.2 膜生物反應器工業廢水處理

膜生物反應器在工業廢水處理中的應用主要包括電力制造、印刷行業、化工行業、食品加工等行業。膜生物反應器污水處理工藝主要由膜生物反應器單元及其配套處理裝置組合而成，在實際運行中膜生物反應器通過生物降解、膜截留等性能的綜合應用促使污染物濃度及純凈度符合預期要求。其中生物降解主要通過生物膜的合理應用實現油脂、顆粒物、毒性物質等污染物濃度的下降，同時通過適當污染物酸堿度調節技術促使生物膜處理后產物可生化性指標符合規定；而生物膜截留主要依據最終出水需求采取進一步的氧化處理措施，如反滲透、納濾、曝氣生物濾池等工藝，促使生物膜反應器中的污染物、無機鹽等物質含量得到有效的控制[3]。

2.3 膜生物反應器污水處理工藝能耗現狀

自20世紀90年代開始，膜生物反應器污水處理工藝在污水處理方面得到了有效的應用，在實際運行之初主要用于污水懸浮物質及氮、細菌的去除工作。其進水及出水BOD分別為160mg/L、4mg/L，最大處理量為每天1900.0m3，在最終膜處理過程中采用了ZaClO作為膜表面清洗試劑。在膜生物反應器污水處理工藝后續發展過程中，其污泥產量及運行管理效率得到了進一步的提升，現階段膜生物反應器污水處理工程主要包括管網、非工程投資、廠區工程等相關方面，如廠區管道、膜系統、辦公設備等，而在膜生物反應器污水處理工藝運行過程中，工資、設備管理、污泥處理、藥劑使用、能量損耗為主要成本損耗方面。在膜材料應用效率提升、膜材料成本資金損耗下降的綜合作用下，膜生物反應器污水處理技術的運行成本有望進一步下降，在不考慮膜折舊成本的基礎上，膜生物反應器污水處理工藝主要損耗成本主要為能量損耗，如在污水提升、曝氣、混合液攪拌、泥渣轉移等方面的電力能量損耗等。

3 膜生物反應器污水處理工藝發展趨勢

膜生物反應器污水處理工藝在實際運用中，主要受地方政策、市場需求、環境壓力等幾個方面的影響，而現階段我國水資源污染嚴重、水資源缺乏已成為整體社會經濟增長的主要限制因素。在高效水處理技術及水資源開發工作的進程中，我國相關政府部門對污水再生工藝提出了進一步的要求，這種情況下處理效率高、運行穩定、出水水質好的膜生物反應器污水處理工藝就獲得了極大的發展空間。同時在《中華人民共和國水法》中對膜生物反應器污水處理工藝等相關污水處理技術的處理效率提出了嚴格的要求，隨著再生水資源重復應用標準的不斷完善，社會各界對污水處理工藝的關注力度不斷增加，繼而為膜生物反應器污水處理工藝應用范圍的進一步拓展提供了依據。此外在聚酰胺、聚丙酰胺膜等生物反應器膜材料的基礎上，目前又出現了耐高壓高溫能力更強的無機膜材料，如陶瓷平板膜系統等，而在膜材料的發展過程中，膜生物反應器污水處理技術可得到進一步的提升。

4 總結

綜上所述，在我國水資源缺乏及水污染嚴重等因素的大背景下，膜生物反應器污水處理工藝得到了大規模的應用[4]。基于膜生物反應器運行特點，在膜生物反應器污水處理技術應用過程中，可根據污水具體的水質類型采取適當的膜生物反應器配套設施配置，以便于膜生物反應器污水處理工藝處理效率及出水水質達到同步的提升，進而為膜生物反應器污水處理工藝的進一步發展提供保障。

參考文獻

[1]趙云霄.浸沒式一體化平板膜生物反應器在分散式生活污水處理中的應用[J].低碳世界，2017，（2）：19-20.

[2]陳剛，姚遠，王艾榮等.膜生物反應器與其他污水處理技術的集成工藝綜述[J].凈水技術，2016，35（3）：16-21.

[3]張國宣，褚喜英，師媛媛等.膜生物反應器處理食品工業廢水的研究進展[J].河南化工，2017，34（3）：13-17.

[4]孫磊.膜生物反應器及電絮凝—過濾技術在分散式生活污水處理中的應用研究[D].北京：中國海洋大學，2009.

收稿日期：2018-04-08

作者簡介：李艷松（1981-），男，碩士，中級工程師，研究方向為環境工程。