江蘇天雨環保集團有限公司 左中海 王明根

　　摘要：本文介紹了一體式膜生物反應器的優點與工作原理、結構，重點介紹了MBR的運行情況與膜污染的控制方法，MBR的市場前景。
　　關鍵詞：膜生物反應器（MBR） 污水處理 膜技術 膜污染 中水回用

1.研制的目的

　　膜生物反應器是由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術，與傳統的生化處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質好；設備緊湊、占地面積小；耐沖擊負荷，易于擴容；易于實現自動控制運行、無需專業人員操作、管理簡單等優點。80年以來，該技術愈來愈受到重視，成為水處理技術研究的一個熱點。目前膜生物反應器已應用于美國、德國、法國、日本和埃及等十多個國家，處理規模在6～13000m³/h。我國是一個水資源匱乏的國家，隨著近20年來經濟的飛速發展，水污染與供水量不足已成為最嚴峻的現實問題，極大地阻礙著經濟的發展，在北方和西北地區，水資源短缺尤為嚴重，水資源的再利用已成為當務之急，將小區的生活污水處理后重新回用，作為雜用水（如沖廁所、洗車、綠化等），不但可緩解水資源短缺所引起的茅盾，而且保護了環境，利國利民。從國外的許多成功實踐表明，污水資源的再生利用是解決城市缺水的有效、經濟而又便捷的途徑。現在有許多院校、研究所對MBR投入了細致的研究，獲得了許多成果，如何將科技成果轉化為生產力，盡快投入市場，占領行業制高點，是目前研究的重點，開發高附加值、高技術含量的產品一直是我公司所倡導的主題，因此研制MBR膜生物反應器不但符合社會發展的潮流，也符合我公司發展的方向。
　　出于上述目的，根據我廠多年的環保機械制造經驗，我們開發研制了專用于中水回用的MBR膜生物反應器。

2.結構原理介紹

　　膜生物反應器主要由生物反應器與膜組件兩部分構成，污水中的有機物經過生物反應器內微生物的降解作用，使水質得到凈化，而膜的作用主要是將活性污泥與大分子有機物及細菌等截留于反應器內，使出水水質達到回用水水質要求，同時保持反應器內有較高的污泥濃度，加速生化反應的進行。
　　膜生物反應器主要由池體、膜組件、鼓風曝氣系統、泵及管道閥門儀表等組成，處理能力為20t/d。
　　1) 池體
　　由碳鋼及型鋼等焊接而成，其上設有進、出水管道及排空管道，根據處理量的大小制成相應規格的池體，為延長池體的使用壽命，池體必須經過特定的防腐。
　　2) 膜組件
　　膜組件是本套系統的核心部件，出水水質的好壞與處理成本與其有直接的關系，由專業生產廠商提供，根據不同的水質要求，一般選擇的膜組件也不相同，由于價格因素，一般都選擇有機膜，膜的孔徑在0.2～0.4μm之間，膜通量為10L/(m²·h)。
　　3) 鼓風曝氣系統
　　采用鼓風機+穿孔管曝氣系統，簡單可靠，管道上設有調節閥來調整膜組件的曝氣強度，以減輕膜污染。
　　4) 泵
　　由于出水量不大，因此采用很小的管道泵來進行抽吸，抽吸壓力與膜組件相配，出水流量可以通過流量計直接顯示。

3.運行情況簡介

　　污水來源為本廠的家屬樓生活污水+化糞池上清液。出水則用來沖廁所與綠化。
　　進水水質：（平均）
　　　　CODcr = 275 mg/L
　　　　BOD = 128 mg/L
　　　　SS = 52 mg/L
　　　　NH₃-N = 36 mg/L
　　出水水質：（平均）
　　　　CODcr = 18.7 mg/L
　　　　BOD = 4 mg/L
　　　　SS = 0 mg/L
　　　　NH₃-N = 0.85 mg/L
　　本裝置從2001年12月8日投入活性污泥開始進行調試,兩星期后即全額進行，到目前已穩定地運行了10個多月，未出現異常情況，出水清澈透明，無異味，膜的抽吸壓力上升緩慢。由于出水未進行消毒殺菌，因此出水流量計及管道中伴有藻類滋生，至2002年8月8日出水顏色變為淺黃，將膜組件取出后用漂白粉溶液進行浸泡處理，再裝入池中，1h后出水又恢復至清澈透明，且膜通量也有所恢復。

4.膜污染的控制

　　防止膜污染是MBR的重要研究課題，為了減緩膜污染，采用如下幾種方法：
　　a)采用間歇式抽吸出水的操作方式；
　　b)加大膜組件的曝氣量，提高表面流速；
　　c)提高污泥的絮凝性能。
　　從實際使用情況看來，這三種方法同時使用時，效果良好。

5.結束語

　　國外對MBR的研究已有十幾年的歷史，MBR技術已成功應用于中水道、污水處理、糞便水處理以及工業廢水的處理，如石油工業的含油廢水處理和回用、纖維工業廢水、釀造工業廢水、造紙工業廢水、醫藥廢水、食品加工廢水，取得很大的成功。目前全球已有8000多套MBR裝置在正常運行，其中英國就有400多套MBR裝置應用在污水處理和回用上。美國2000年用在MBR裝置上的膜組件銷售額達67.5億美元，年增長速度約為13%，說明這一技術具有強大的生命力。我國對MBR的研究，自1995年開始，研究較少，自進入2001年以來我國科技界對MBR污水處理工藝研究非常活躍。中膜、天膜也研制出國產的適用于為MBR配套的中空纖維膜組件，這說明MBR技術在我國受到了極大重視，MBR作為一種新型、高效的水處理技術必定會有很大的發展，隨著膜制造技術革新的技術進步，膜使用壽命的提高和膜成本的降低，制約MBR技術應用的瓶頸必將會被打破，MBR技術在污水處理與回用事業中所起的作用必將越來越大。