MBR膜污水處理設(shè)備含義及其工作原理

1.MBR含義及其工作原理

MBR為膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor）的簡稱,是一種將膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合的新型水處理技術(shù)，它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應(yīng)器工藝通過膜的分離技術(shù)大大強化了生物反應(yīng)器的功能，使活性污泥濃度大大提高，其水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制。

膜生物反應(yīng)器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現(xiàn)對污水深度凈化，同時硝化菌在系統(tǒng)內(nèi)能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。

2.MBR技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展

2.1國外發(fā)展研究現(xiàn)狀

1969年，美國的Smith首次報道了美國Dorr—Oliver公司把活性污泥法和超濾工藝結(jié)合處理城市污水的方法。1970年，美國的Dorr—Oliver公司和日本的Sank Engineering有限責(zé)任公司達成協(xié)議，使得該工藝進入日本市場。目前在世界范圍內(nèi)，實際應(yīng)用的MBR系統(tǒng)已經(jīng)超過500套，同時許多工程在計劃或者建設(shè)中。MBR在日本的商業(yè)應(yīng)用發(fā)展的很快，世界上約有66％的工程在日本，其余的MBR工程主要在北美和歐洲。

2.2國內(nèi)發(fā)展研究現(xiàn)狀

我國對膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)的研究較晚，但發(fā)展迅速，近年來，MBR工藝已有實際應(yīng)用實例，并保持著良好的發(fā)展勢頭。2002年，膜生物反應(yīng)器的研發(fā)又被列為“863”重大科技項目，推進膜生物反應(yīng)器在污水處理及回用中的應(yīng)用。劉銳等在研究膜生物反應(yīng)器與傳統(tǒng)活性污泥工藝進行比較后發(fā)現(xiàn)，在運行條件一致的情況下，膜生物反應(yīng)器有更強的去除能力。陳衛(wèi)文等研究膜生物反應(yīng)器對各分子質(zhì)量區(qū)間內(nèi)有機物的去除規(guī)律發(fā)現(xiàn)，物理截留作用可完全截留粒徑>0．22?m的有機物，而活性污泥的降解作用以及膜表面濾餅層和凝膠層的共同作用可去除大部分0．22?m以下的有機物。張西旺等在研究一體式膜生物反應(yīng)器處理高氨氮小區(qū)生活污水的中試實驗中發(fā)現(xiàn)，通過增設(shè)泥水回流和缺氧區(qū)可將氨氮去除率從60％提高到95％ 以上。

3.MBR工藝與傳統(tǒng)污水處理工藝的比較

在傳統(tǒng)的污水生物處理技術(shù)（圖1）中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運行狀況，改善污泥沉降性必須嚴(yán)格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在　1.5～3.5g/L　左右，從而限制了生化反應(yīng)速率。水力停留時間（HRT）與污泥齡（SRT）相互依賴，提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運行過程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的25%～40%。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化。