MBR的应用及研究进展_刘静文

环境工程2009年第27卷增刊MBR的应用及研究进展＊刘静文1张光辉2顾平2(1.中国京冶工程技术有限公司,北京100088;2.天津大学环境科学与工程学院,天津300072)摘要:水污染的严峻和水质标准的提高,全球水资源的供需矛盾日益尖锐化,MBR因其独特的优势在水处理领域得到推广。MBR的处理对象由污水处理逐渐拓宽至给水处理,应用地域也从北美、日本发展到其他地区,MBR技术也随着科技的进步而与时俱进。作为21世纪最具潜力的水处理技术之一,MBR技术面临的机遇和挑战并存,市场潜力巨大,应用前景广阔。关键词:膜生物反应器;水处理;水工业市场;工程应用THEUSEANDTHEFUTUREOFMEMBRANEBIOREACTORSLiuJingwen1ZhangGuanghui2GuPing2(1.ChinaJingyeEngineeringCo.,Ltd,Beijing100088,China;2.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Conflictsofsupplyanddemandonglobalwaterresourcesareincreasinglyincisivetodayalongwiththeserioussituationofwaterpollutionandstrictrequirementsofwaterquality.Onsuchconditionmembranebioreactors(MBR)weregraduallyusedinthefieldofwatertreatment.Asglobalscienceandtechnologyad-vance,MBRtechniqueproceedswithtimes.Treatmentobjectiveexpandedfromwastewatertowater,togetherwiththeapplicationareafromNorthAmericaandJapantoothercountriesintheworld.Asoneofthemostpotentialtechniquesin21stcentury,theperspectiveofMBRisbright,despiteMBRfacewithboththechal-lengeandchanceinthefuture.Keywords:membranebioreactor;water/wastewatertreatment;waterindustrymarket;engineeringapplication＊国家高技术研究发展计划(863)项目(2002AA601240)。随着人们环保意识的增强和对环境质量要求的提高,传统生物处理工艺已难以满足日益严格的污水排放及回用标准,而经济的快速发展又对供水水质提出了更高要求。基于对污水处理工艺的改进,膜生物反应器(MBR)将传统生物处理单元和现代膜分离技术相结合,开创了污水处理技术的新纪元。膜组件价格和系统能耗一直是制约MBR推广的瓶颈问题,但随着经济全球化和世界科技革命高潮的到来,材料技术、制膜技术及膜污染控制技术得到迅速发展,同时一体式MBR的出现也使系统的能耗大幅度降低。此外,全球水资源污染及匮乏、人类环保意识的深化、各国水质标准的日趋严格,使MBR技术在水处理领域受到前所未有的重视[1-5]。1MBR的研究现状1.1MBR的研究领域和地域分布20世纪90年代以来,MBR技术在全球的发展如雨后春笋,其处理对象由城市污水迅速拓展到工业污水,进而延伸到饮用水预处理。就地域分布而言,MBR的研究率先在美国和日本展开,随后在欧洲得到快速发展,直到90年代才覆盖到以中国为代表的发展中国家[6-9]。目前MBR的研究工作主要分布在北美、欧洲和亚洲,最近几年来在中国和德国的发展尤为迅速。1.2MBR及膜组件型式根据膜组件的作用,MBR通常包括三种类型[6,10]:固液分离、膜曝气和萃取。经过三十多年的探索改进,MBR由最初的好氧分置式固液分离MBR发展到目前的多种型式,但就目前的研究和应用现状而言,固液分离MBR在水工业市场占绝对优势。按照膜组件是否位于生物反应器内,固液分离MBR系统可分为两种基本型式:一体式(或浸没式)和分置式(或外置式)。一体式MBR的出现,大幅度降低了处理系统的能耗和占地面积,在城市污水处理厂具有较强的竞争力;分置式MBR的污泥浓度高、水力152DOI:10.13205/j.hjgc.2009.s1.046环境工程2009年第27卷增刊停留时间长,比较适合处理难生物降解、高有机浓度以及有毒的污水,因而在工