在“十一五”節(jié)能減排背景下，全國污水處理廠升級改造大勢所趨。太湖流域168家污水處理廠率先提標(biāo)改造，處理污水達(dá)國家城鎮(zhèn)排水標(biāo)準(zhǔn)一級A；北京市明年（09年）啟動(dòng)污水處理設(shè)計(jì)出水達(dá)地表Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。在行業(yè)近期會(huì)議上，西門子水處理技術(shù)部靳志軍高級工程師介紹了升級改造中膜生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)中的若干技術(shù)問題。

膜生物反應(yīng)器的組成

　　膜生物反應(yīng)器主要分為預(yù)處理、生物反應(yīng)器、膜分離系統(tǒng)三部分。膜生物反應(yīng)器除了常規(guī)預(yù)處理外還有比較特殊的部位即膜格柵，通常采用中空纖維膜，其過濾精度在0.8～1.5毫米之間，平板膜也可做膜分離裝置，過濾精度可相對放寬2～3毫米。生物反應(yīng)器具有除碳、脫氮除磷等功能，具有水力學(xué)、充氧等設(shè)計(jì)需求，并可添加絮凝劑達(dá)到化學(xué)除磷效果。膜分離系統(tǒng)中中空纖維膜在商業(yè)化應(yīng)用中占絕大部分主要因?yàn)樵靸r(jià)較低，其次為平板膜，少量為管式膜（由于能耗較大在市政污水處理方面沒有較好前景，而對于一些難處理廢水的效果要相對中空纖維膜好）。

膜生物反應(yīng)器的核心

　　膜分離系統(tǒng)是膜生物反應(yīng)器的關(guān)鍵、核心，影響著膜生物反應(yīng)器的成敗。膜生物分離系統(tǒng)對生物反應(yīng)最本質(zhì)的影響就是對于生物相的影響，無論微濾或超濾膜的孔徑都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于微生物最小的細(xì)胞使得微生物形成完整的生態(tài)系統(tǒng)。由于生物相豐富，活性污泥濃度比較高，整個(gè)系統(tǒng)的生物飽有量比較大，污染物對于污泥的負(fù)荷大，有很好的抗沖擊負(fù)荷能力。由于活性污泥長期處于低負(fù)荷情況，所以污泥的產(chǎn)量比較少，大概是傳統(tǒng)活性污泥法污泥量的60%，出水水質(zhì)好且具有穩(wěn)定化特點(diǎn)。如北小河污水廠目前進(jìn)水COD大約為350-400mg/L 出水達(dá)到35mg/L以下。

膜生物反應(yīng)器的本質(zhì)特點(diǎn)

　　與傳統(tǒng)法相比膜生物反應(yīng)器具有以下本質(zhì)特點(diǎn)：1、百分之百截留所有微生物；2、膜分離系統(tǒng)中膜的造價(jià)只跟水量有關(guān)與污染物濃度無關(guān)。這兩個(gè)本質(zhì)特點(diǎn)導(dǎo)致其它一些特點(diǎn)，如水力停留時(shí)間短、污泥齡小、節(jié)省二沉池等。

膜生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)因素

　　膜生物反應(yīng)器核心就是MOS——膜分離系統(tǒng)，膜分離系統(tǒng)本身存在膜通量與運(yùn)行周期之間的矛盾、化學(xué)清洗與膜壽命之間矛盾、能耗與膜污堵率之間的矛盾、過濾能力與峰值流量的矛盾。膜生物反應(yīng)器一般為恒速過程，隨流量增加膜兩邊壓差呈指數(shù)增加因此需要考慮清洗面積、膜污堵的措施以及膜組件的水力學(xué)優(yōu)化排列等。

膜生物反應(yīng)器的適用性

　　雖然目前膜生物反應(yīng)器的處理成本大約為傳統(tǒng)活性污泥法成本加上膜折舊費(fèi)用，約每噸水2毛多。但在污水可以產(chǎn)生價(jià)值的地方如污水回用、土地緊張價(jià)格昂貴、老廠升級改造、高濃度有機(jī)廢水等多種領(lǐng)域中有較好的應(yīng)用前景。

編輯：周蕓