膜生物反应器废水处理工艺的研究进展_黄霞

收稿日期:1996-07-19第一作者:女,1963年生,教授*国家自然科学基金资助项目膜生物反应器废水处理工艺的研究进展*黄霞桂萍范晓军汪诚文钱易(清华大学环境工程系环境模拟与污染控制国家重点实验室,北京100084)摘要膜生物反应器是近年新发展起来的高效废水处理工艺。该文介绍了膜生物反应器组合工艺的特点,综述了国内外的研究进展以及目前的应用现状,展望了今后的发展前景。关键词膜生物反应器废水处理废水回用StudyontheProgressofMembraneBioreactorTechnologyforWastewaterTreatmentHUANGXiaGUIPingFANXiaojunWANGChengwenQIANYi(EnvironmentalEngineeringDepartmentStateKeyLadonEnviromentSimulatorandPollutionControl,TsinghuaUniversity,Beijing100084)AbstractMembranebioreactorisanewefficientwastewatertreatmenttechnologydevelopedrecently.Thecharacteristicsofmem-branebioreactorcombinedtechnologywasdescribed,thestudyprogressandapplicationsituationweresummarized,andthefuturede-velopmentwasfinallyprospected.KeywordsMembranebioreactor;Wastewatertreatment;Wastewaterreuse以活性污泥为代表的传统好氧生物处理工艺长期以来在生活污水以及工业废水处理中得到了广泛应用。但由于采用重力式沉淀池作为处理水和微生物的固液分离手段,由此带来了以下几方面的问题:¹由于沉淀池固液分离效率不高,曝气池内的污泥难以维持到较高浓度,致使处理装置容积负荷低,占地面积大;º处理出水水质不够理想且不稳定;»传氧效率低,能耗高;¼剩余污泥产量大;½管理操作复杂。近年来,随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,人们对水环境质量的要求越来越高。传统的生物处理工艺出水难以满足越来越严格的污水排放标准的要求。另一方面,经济的发展所带来的水资源的日益短缺也迫切要求开发合适的污水资源化技术,以缓解水资源的供需矛盾。在上述背景下,各种新型、改良的高效废水生物处理技术应运而生。而其中引人注目的是用膜分离技术代替传统的重力式沉淀池,构成了新型的水处理技术)))膜生物反应器组合工艺。以下将介绍膜生物反应器新型废水处理工艺的特点、国内外研究进展以及应用现状,展望今后的发展前景。1膜生物反应器及其发展历史111膜生物反应器的兴起与发展膜生物反应器最先用于微生物发酵工业。在废水处理领域中的应用研究始于60年代的美国[1]。但当时由于受膜生产技术所限,膜的使用寿命短,水通透量小,使其在投入实际应用中遇到障碍。70年代后期,日本研究者根据本国国土狭小、地价高的特点对膜分离技术在废水处理中的应用进行了大力开发和研究[2,3],使膜生物反应器开始走向实际应用。进入80年代后,国际上对膜生物反应器的研究更是方兴未艾[4]。日本建设省制订了/AquaRenaissance90c0大型研究计划[5],其内容主要包括新型膜材料的开发,膜分离装置的研究等。法国、美国、澳大利亚等国对膜生物反应器的研究也投入了很大力量。使膜生物反应器的研究内容更加全面而深入,为90年代的进一步推广应用奠定了技术基础。现在膜生物反应器已成功地应用于水道污水处理[6],粪便污水处理[7,8]、垃圾渗滤液等废水处理中[9]。第11卷第1期环境科学研究ResearchofEnvironmentalSciencesVol.11,No.1,1998DOI：10.13198/j.res.1998.01.42.huangx.011我国对膜生物反应器的研究还刚刚起步。1993年上海华东化工学院研究了用膜生物反应器处理人工合成污水和制药废水的可行性。吴开芬等人研究了用中空纤维超滤膜处理回用印钞厂擦板液[10]的可行性。但有关实际应用尚未见报道。112膜生物反应器的组成11211工艺组成膜生物反应器组合工艺一般由生物反应器与膜分离组件组成。根据膜组件设置的位置,可分为分置式和一体式2种。根据生物反应器有无供氧又可分为好氧式膜生物反应器和厌氧式膜生物反应器。图1是分置式膜生物反应器的示意图[11]。膜组件一般采用加压的方式。生物反应器的混合液经图1分置式膜生物反应器示意图泵增压后进入膜组件,在压力作用下混合液中的液体透过膜,成为系统