废水处理中膜生物反应器的研究进展

第28卷第1期2008年2月膜科学与技术M旺MBRANESCIENC飘ANDTE(：HNoI．oGYVd．28No．1Feb．2008文搴编号：1007—8924{2008}01—0091一Q6废水处理中膜生物反应器的研究进展白玲1，一，蓝伟光1一，严滨3，万金保1(1。南鼙大学环境科学和工程学院教育部鄱阳潮生态及生物资源利用重点实验室，南邕330047；2．江西农业大学理学院，南昌330045；3．新加坡新达科技集团，新加坡569095)摘要：膜生物反应器作药一种新型高效的囊物跫理技拳争绿色技禾，在拳处理领域中得到了广泛的应用．综述了膜生物反应嚣在全世界的研究现状，膜生物反应器的构型、好氧膜生物反应嚣和厌氧膜生物反应嚣及应用情况，膜污染控制技术。探讨和展望了膜生物反应器的应用黄景，指出了今君的研究方向。关键词：废水处理；膜生物反应器的构型；好氧和厌氧膜生物反应器；膜污染控制中图矜类号：X703．1文献标识码：A膜生物反应器(MembraneBioreactor，简称MBR)技术是一种新型离效的生物处理技术秘绿色技术Hj，具有许多其他生物处理技术无法比拟的明显优势，其主要优点为：系统处理效率高；高负荷率；占地露积小，节省空闻，因藤得到了人们越来越多的重视泣j，已成为国外如水环境研究基金会(WERF)和国际水协会(IWA)的研究重点之一．MBR自开始研究秘应用的近30年来，已经进化了凡代MBR系统，已逐步应用于市政污水、工业废水的处理及回用之中．重膜生物反应器工作原理膜生物反应器是常规活性污泥法的进一步发展。它主要由膜维件积生物反应器弼部分组成．大量的微生物(活性污泥)在膜生物反应器内与基质(废水中的可降解有机物等)充分接触，通过氧化分解作耀遴行耨陈代谢以维持自身生长、繁殖，同时使有橇污染物降解．膜组件通过机械筛分、截留等作用对废水和污泥混合液进行固液分离．生物处理系统和膜组{譬戆奏枧结合，不仅提高了系统豹出水水覆和运行的稳定性，还延长了大分子物质在生物反应器中的水力停留时间，使之得到最大限度的降解，并加强了系统对难降鳃物屡的去除效果。通常提到的膜生物反应器，实际是三类反应器的总称，它们分别是：1)膜一充氧生物反应器(M难撒)；2)萃取膜生物反应器(EMBR)；3)膜分离生物反应器(BSMBR，简称MBR)．目前MABR和EMBR还处在实验室阶段，尚无实际的工程应用．应用最广泛的是膜分离嫩物反应器．1．1MB．R的构型按膜组件秘生物反应器的相对位霾，MBR主要有两种构型：一体式(浸没式)和分置式(旁流式)膜生物反应器．1989年，日本学者Yamamoto等首先开发了一体式MBR，主要应穗于市政襁工业废水的处理，其最大特点是运行能耗低，且具有结构紧凑、体积小等优点；但单位膜的处理能力小，膜污染较重，透承率较低。分器式MBR的膜组俘形式一般为平板式和管式，目前主要应朋于工业废水的处理，其特点为：运行稳定可靠，操作管理容易，易于膜的清洗、更换及增设；经动力消耗较裹．与分置式相比【3]3，浸没式可用于大规模的废水处理厂．这也是浸没式膜组件得以广泛应用的原因．阏前世界上约有55％使用浸没式MBR。近年出现的新型气升循环分体浸没式MBR[4f，其特点是膜单元与生物反应器分置，便于系统维修秘膜清洗，膜清洗时对生扬反应器工搀状态影镌很收稿日期：2006—09—15；修改稿收到日期：2006一lO一30终者簿奔：鑫玲(1964一)，女，国医省永翻蒜久，搏±垒，蘸教授，藏事废承经理程资嚣化．<醚l趣716@y幽融a雠．鼹》万方数据·92·膜科学与技术第28卷小；生物反成器与膜单凭之闷的循嚣无需循环泵；膜组件采用浸没式，保留了浸没式膜生物器低能耗的特点．该工艺可处理浓度较低的化粪池上清液，出水经箍单后处理就露达到建设郝颁裕的生活杂用承回用标准．如Fan等15』采厢带有H一型循环替管气升循环分体浸激式MBR处理盥洗废水并回用，CoD，BOD5，NFIa—N，色度穗浊度的平均去除率分别为90％，99％，95％，80％和99．7％，出水水质低于中国盥洗废水网用的标准要求．用于处理盥洗废水回餍的能耗约为0．32～O。秘瓣h尉，平均操俸花费约为0．11美元／m3．因此MBR构型的发展，应朝着经济、高效的方向发展．1．2好氧翻厌氧戮转歉按生物反应器的需氧性又可分为好氧MBR和厌氧MBR．好氧MBR．32艺的实际商业应用最早出瑰褒筠世纪79年式末期酶j艺美，紧接着瑙瑰在鼬年代早期的时本．差不多也在这个时候，厌氧MBR工艺在南非和日本进入了工业污水处理市场．而在欧溯好氧MBR工艺直鬟80年代中期才第一次凄现．好氧和厌氧系统比较见表1．表1好氧和厌氧系统比较Table1Comparisonofaerobicandanaerobicsystems从表1可知，好氧MBR出