MBR膜生物反應器——汙水處理技術新星

如何進行水處理？

衡美水處理為您介紹一種經久耐用、性能卓越的水處理設備，汙水處理技術新星——MBR膜生物反應器。

一、技術原理 

膜生物反應器（Membrane Bioreactor，MBR）技術，是一種新型高效的汙水處理工藝，它用膜組件代替傳統活性汙泥法中的二沉池，大大提高了係統固液分離的能力。 MBR技術是膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術。它利用膜分離組件將生化反應池中的活性汙泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池。因此，活性汙泥濃度可以大大提高，水力停留時間（HRT）和汙泥停留時間（SRT）可以分別控製，而難降解的物質在反應器中不斷反應和降解。因此，MBR工藝通過膜的分離技術大大強化了生物反應器的功能。該係統具有處理能力強、固液分離效率高、出水水質好、占地空間小、運行管理簡單等特點。目前，MBR工藝在水資源再生利用方麵已發揮了巨大的作用，運用MBR工藝技術來處理生活汙水和工業廢水已突顯成效。

中科瑞陽的FMBR采用PVDF材料，其擁有更好的化學穩定性、抗汙染性和機械強度。公 司采用先進的製膜工藝，控製膜孔徑在 0.1um，並且有更高的產水通量和出水水質。板子采用榫卯配合，膜片間距更穩定，無需側裝板。膜片安裝時，可從頂部向下安裝，也可從側部安裝，不受施工現場條件限製。

典型的MBR膜工藝流程圖

二、產品優勢

1、MBR出水水質高，不受進水水質波動的影響；

2、占地麵積小；

3、活性汙泥泥齡更長，汙泥排放量更少；

4、節省運行成本；

5、更換方便。

三、應用領域

進入90年代中後期，膜--生物反應器在國外已進入了實際應用階段。現在，膜生物反應器（MBR）已應用於以下領域：

1、城市汙水處理及建築中水回用

1967年第一個采用MBR工藝的廢水處理廠由美國的Dorr-Oliver公司建成，這個處理廠處理14m³/d廢水。 1977年，一套汙水回用係統在日本的一幢高層建築中得到實際應用。1980年，日本建成了兩座處理能力分別為 10m³/d 和50m³/d的MBR處理廠。90年代中期，日本就有39座這樣的廠在運行，最大處理能力可達500m³/d，並且有100 多處的高樓采用MBR將汙水處理後回用於中水道。1997年，英國Wessex公司在英國Porlock建立了當時世界上最大的MBR係統，日處理量達2000m³，1999年又在Dorset的Swanage建成了13000m³/d的MBR工廠。

1998年5月，清華大學進行的一體式膜--生物反應器中試係統通過了國家鑒定。2000年初，清華大學在北京市海澱鄉醫院建起了一套實用的MBR係統，用以處理醫院廢水，該工程於2000年6月建成並投入使用，目前運轉正常。2000 年 9 月，天津大學楊造燕教授及其領導的科研小組在天津新技術產業園區普辰大廈建成了一個MBR示範工程，該係統日處理汙水25t，處理後的汙水全部用於衛生間的衝洗及綠地澆灑，占地麵積為10平方米，處理每噸汙水的能耗為0.7kW·h。

2、工業廢水處理

90年代以來，MBR的處理對象不斷拓寬，除中水回用、糞便汙水處理以外，MBR在工業廢水處理中的應用也得到了廣泛關注，如處理食品工業廢水、水產加工廢水、養殖廢水、化妝品生產廢水、染料廢水、石油化工廢水，均獲得了良好的處理效果。90年代初，美國在Ohio建造了一套用於處理某汽車製造廠的工業廢水的MBR係統，處理規模為151m³/d，該係統的有機負荷達6.3kgCOD/m³·d ，COD去除率為94%，絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭，一座脂肪提取加工廠采用傳統的氧化溝汙水處理技術處理其生產廢水，由於生產規模的擴大，結果導致汙泥膨脹，汙泥難以分離，最後采用Zenon的膜組件代替沉澱池，運行效果良好。

3、微汙染飲用水淨化

隨著氮肥與殺蟲劑在農業中的廣泛應用，飲用水也不同程度受到汙染。LyonnaisedesEaux公司在90年代中期開發出同時具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的MBR工藝，1995 年該公司在法國的Douchy建成了日產飲用水400m³的工廠。出水中氮濃度低於0.1mgNO2/L，殺蟲劑濃度低於0.02μg/L 。

4、糞便汙水處理

糞便汙水中有機物含量很高，傳統的反硝化處理方法要求有很高汙泥濃度，固液分離不穩定，影響了三級處理效果。MBR的出現很好地解決了這一問題，並且使糞便汙水不經稀釋而直接處理成為可能。

日本已開發出被稱之為NS係統的屎尿處理技術，最核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性汙泥生物反應器組合的係統。NS係統於1985年在日本琦玉縣越穀市建成，生產規模為10kL/d，1989年又先後在長崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設施。NS係統中的平板膜每組約0.4m2共幾十組並列安裝，做成能自動打開的框架裝置，並能自動衝洗。膜材料為截流分子量20000的聚碸超濾膜。反應器內汙泥濃度保持在15000~18000mg/L範圍內。到 1994 年，日本已有1200多套MBR係統用於處理4000多萬人的糞便汙水。

5、土地填埋場/肥滲濾液處理

土地填埋場/堆肥滲濾液含有高濃度的汙染物，其水質和水量隨氣候條件與操作運行條件的變化而變化。 MBR技術在1994年前就被多家汙水處理廠用於該種汙水的處理。通過MBR與RO技術的結合，不僅能去除SS、有機物和氮，而且能有效去除鹽類與重金屬。最近美國Envirogen公司開發出一種MBR用於土地填埋場滲濾液的處理，並在新澤西建成一個日處理能力為40萬加侖（約1500m3/d）的裝置，在2000年底投入運行。該種MBR使用一種自然存在的混合菌來分解滲濾液中的烴和氯代化合物，其處理汙染物的濃度為常規廢水處理裝置的50 ～ 100倍。能達到這一處理效果的原因是，MBR能夠保留高效細菌並使細菌濃度達到50000g/。在現場中試中，進液COD為幾百至40000mg/L，汙染物的去除率達90%以上。

四、發展前景和方向

1、現有城市汙水處理廠的更新升級，特別是出水水質難以達標或處理流量劇增而占地麵積無法擴大的水廠。

2、無排水管網係統的小區，如居民點、旅遊度假區、風景區等。

3、有汙水回用需求的地區或場所，如賓館、洗車業、客機、流動廁所等充分發揮MBR占地麵積小、設備緊湊、自動控製、靈活方便的特點。

4、高濃度、有毒、難降解工業廢水處理。如造紙、製糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行業，是一種普遍的點源汙染。MBR可以對這些常規處理工藝無法達標的廢水進行有效的處理，並實現回用。

5、垃圾填埋廠滲濾液的處理及回用。

6、小規模汙水廠（站）的應用。膜技術的特點十分適合處理小規模汙水。

五、未來的研究重點

1、膜汙染的機理及防治。

2、工藝流程形式及運行條件的優化。

3、汙泥產率與運行條件的關係，以合理減少汙泥產量，降低汙泥處理費用。

4、反應器內微生物的代謝特性及其對出水水質、汙泥活性等的影響，從而確定適宜的微生物生長及代謝條件。

5、工藝經濟性研究。在目前國內經濟發展水平、膜產品供應狀況和規範設計要求的條件下，MBR 用於汙水處理的最大經濟流量的確定。

6、以節能、處理特殊水質對象、兼具脫氮除磷、操作維護簡便、可以長期穩定運行等為目標，開發新型的膜生物反應器。

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