MBR的工艺优势及应用发展

第19卷第2期2005年4月能源环境保护EnergyEnvironmentalPitonVoi．19，No．2Apr．，20O5MBR的工艺优势及应用发展马皆文，张雁秋，华素兰(中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州221008)摘要：MBR被认为是2l世纪最有发展前景的高新技术之一，被研究用于各种污水的治理。但MBR存在缺点，那就是膜污染问题，膜污染问题是阻碍MBR发展和更广泛使用的最大障碍。关键词：MBR；污水；膜污染；膜通量中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1006—8759【2o05)02—002O一04ADVANTAGIr]EoFⅧRANDITSAJIllPLICIATIoANDDEVELoP]MENTMAJie—wen，ZHANGYah—qiu，HUASu—lanfSchoolofEnvironmentScienceandSpatialInfo,maacs，CUMT,Xuzhou221008，Abslract：MBRisconsideredasoneofthemostnewdevelopmentaltechnologyinthe21thcenturyanditisresearchedformanykindsofwastewatertreatment．Butithasaseriousdisadvantage—membranefouling—whichistherrK~tseriousproblemhinderingthedevelopmentandwideuseofMBR．Keywords：membra／lebioreactor；wastewater；membranefouling；membraneflux1MBR的组成及优势MBR是由微滤(MF)，超滤(UF)或纳滤(NF)膜组件与生物反应器组成，根据膜组件在生物反应器中的作用的不同，可将其分成分离膜生物反应器，曝气膜生物反应器以及萃取膜生物反应器。目前，在污水处理中使用较多的则是分离膜生物反应器。MF，UF或NF膜组件是MBR的主要工作部分。所以MBR最明显的功能便是过滤。根据所要处理的程度可以相应的选择MF，UF或NF膜组件。MF膜组件所分离的组分直径为0．03—15Unl，主要去处微粒，亚微粒和细粒物质(包括细菌，酵母等微生物，异味杂质，血球等)；UF膜组件的膜孔范围为0．05Unl—lum，可以从溶液中分离大分子物质和胶体，所分离的溶质分子量下限为几千收稿日期：2004—09—24Dalton(1Dalton即1Da．1Da=1．66054x10—27)；NF膜组件适宜于分离分子量在200g／mol以上，分子大小为1nnl的溶解组分，并且NF膜组件的重要特点是具有离子选择性，对具有多价阴离子的盐(例如硫酸盐和碳酸盐)的截留率很高，而一价阴离子盐则可以大量透过膜。把膜处理工艺中的MF，UF或NF与传统活性污泥法相结合，用膜组件代替活性污泥法中的二沉池，就构成了膜生物反应器污水处理工艺，它是一种新型高效的污水处理工艺。该工艺中，由于膜能将几乎全部的生物量截留在反应器内，获得长泥龄和高悬浮固体浓度，且能维持较低的F／M，与传统活性污泥工艺相比，它主要有以下优势：(1)处理后的出水水质良好，不仅对悬浮物(SS)和有机物去除率高(可高达100％【l)，而且可以去除细菌、病毒等；特别是NF膜，还可以将有机物和高价盐截留，这样便可以提高它们在生物反维普资讯http://www.cqvip.com马皆文等MBR的工艺优势及应用发展·21·应器中的停留时间，通过活性污泥的降解和吸附作用，进一步将其脱除，COD的去除可达到98％以上⋯；出水浊度低，可直接回用；(2)膜的过滤作用可使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间(HRT)和固体停留时间(SRT)的完全分离，使生物反应器内保持较高的MISS，使运行更加稳定，控制更加灵活；(3)用膜组件代替二沉池，很明显固液分离效率高，能够使泥水得到很好的分离，且设备紧凑，占地面积小；(4)由于停留时间较长，有利于增殖缓慢的微生物，如固氮菌、硝化菌以及难降解有机物和分解菌的截留和生长，不需要进行延时曝气就能实现同步硝化和反硝化，强化了系统的硝化能力，对氮、磷等污染物的去除效率提高；(5)生物反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷，且传质效率高，氧传递率可高达6o％左右；(6)反应器在低F／M条件下运行，剩余活性污泥量远低于活性污泥工艺，无污泥膨胀，降低了对剩余污泥处置的费用；(7)MBR膜生物反应器设备布置可集中可分散，具有灵活性。可实现污水就地处理，进而节约大量的给排水管网及泵站的费用；(8)易于实现自动控制，操作管理方便，噪声小，对设备间外不会有明显影响。2MBR的应用发展从2O世纪6o年代到今天，膜反应器已经应用到了