MBR中水處理工藝介紹及應用

摘 要：結合膜生物反應器MBR的工藝原理,對MBR中水處理的工藝流程及特點(diǎn)進(jìn)行了介紹,經(jīng)對MBR工藝處理后的出水水質(zhì)分析,指出該工藝應用于住宅小區的中水處理是比較合適的,有極大的發(fā)展潛力。 關(guān)鍵詞：膜生物反應器,中水,住宅小區 

    一般來(lái)說(shuō)，根據對中水（可以是污水清液）原水水質(zhì)分析，為保證中水處理段出水水質(zhì)，其水處理工藝應采用生化處理與物化處理相結合，生化處理降解有機物，物化處理將水與雜質(zhì)進(jìn)行分離。 

常見(jiàn)生化法有接觸氧化法、生物濾池法、膜生物反應器法（MBR）等。接觸氧化法、生物濾池法耐沖擊負荷、降解有機物質(zhì)等能力差，且占地大，管理不方便。后續處理操作復雜，運行成本高，不易進(jìn)行程控化管理（PLC），殺菌全靠消毒工序完成，當投藥不均勻或是投藥系統出現故障時(shí)不符合要求的水將進(jìn)入使用系統，待發(fā)現更改時(shí)，用戶(hù)已經(jīng)受到不合格水的侵害。膜生物反應器技術(shù)是二十世紀末發(fā)展起來(lái)的，是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子物質(zhì)截留住，活性污泥濃度因此大大提高，水力停留時(shí)間（HRT）和污泥停留時(shí)間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應器中不斷反應、降解，將凈水與雜質(zhì)*分離，出水中SS值趨于零。絕大部分的細菌、微生物、熱源、病毒隨同它的載體一道被截留在污水中，后續消毒手段可做為殺菌的雙重保險，避免了傳統工藝可能會(huì )出現的水質(zhì)不合格的問(wèn)題，出水水質(zhì)*得到保證。因此，膜-生物反應器工藝通過(guò)膜分離技術(shù)大大強化了生物反應器的功能。

1．與傳統的污水處理生物處理技術(shù)相比，MBR具有以下明顯優(yōu)勢：  

① 設備緊湊，占地少；由于生物反應器內將污泥濃度提高了2～5倍，容積負荷可大大提高，而且用膜組件代替了二沉池和過(guò)濾設備，因此，與常規生物處理工藝相比，膜生物反應器的占地面積可大為減少。 ② 出水水質(zhì)好，可直接回用。由于膜的截留，出水中懸浮固體的濃度基本為零；對游離菌體和一些難降解的大分子顆粒狀物質(zhì)有截留作用，生物反應器內生物相豐富，如代謝時(shí)間較長(cháng)的硝化菌得以富集，原生動(dòng)物和后生動(dòng)物也能生長(cháng)；膜出水不受生物反應器中污泥膨脹等因素的影響。因此，MBR的出水質(zhì)量高，可滿(mǎn)足回用水水質(zhì)的要求。出水中SS低于檢測限；有毒的微污染物(如殺蟲(chóng)劑、多環(huán)芳烴等)幾乎全部吸附在污泥上，因此可與SS同時(shí)被去除。 

③ 生物處理單元中污泥濃度高、泥齡長(cháng)，對有機物的去除率高。 ④ 對于氮、磷污染物有較高的去除率. 

⑤ 污泥產(chǎn)量少，對于傳統的活性污泥法，過(guò)長(cháng)的污泥齡將會(huì )導致出水中懸浮固體的增加。而MBR中由于膜的   截留作用長(cháng)污泥齡運行并不影響出水水質(zhì)。剩余污泥量的減少，可以降低污泥處理費用，簡(jiǎn)化污水處理工藝操作，特別式對于小型污水處理廠(chǎng)和分散的污水處理設施，其*性更為突出降低了對剩余污泥處置的費用，但MBR污泥的絮體較小且粘度較高。 

    另外操作簡(jiǎn)便可自控，易于實(shí)現自動(dòng)控制運行、無(wú)需專(zhuān)業(yè)人員操作、管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)

膜生物反應器主要由池體、膜組件、鼓風(fēng)曝氣系統、泵及管道閥門(mén)儀表等組成，污水中的有機物經(jīng)過(guò)生物反應器內微生物的降解作用，使水質(zhì)得到凈化，而膜的作用主要是將活性污泥與大分子有機物及細菌等截留于反應器內，使出水水質(zhì)達到回用水水質(zhì)要求，同時(shí)保持反應器內有較高的污泥濃度，加速生化反應的進(jìn)行。  1) 池體 

由碳鋼及型鋼等焊接而成，其上設有進(jìn)、出水管道及排空管道，根據處理量的大小制成相應規格的池體，為延長(cháng)池體的使用壽命，池體必須經(jīng)過(guò)特定的防腐。 2) 膜組件 

膜組件是本套系統的核心部件，出水水質(zhì)的好壞與處理成本與其有直接的關(guān)系，由專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)商提供，根據不同的水質(zhì)要求，一般選擇的膜組件也不相同，由于價(jià)格因素，一般都選擇有機膜，膜的孔徑在0.2～0.4μm之間，膜通量為10L/(m2·h)。一般韓國，日本的質(zhì)量較好。 3) 鼓風(fēng)曝氣系統 

采用鼓風(fēng)機+穿孔管曝氣系統，簡(jiǎn)單可靠，管道上設有調節閥來(lái)調整膜組件的曝氣強度，以減輕膜污染。 4) 泵 

由于出水量不大，因此采用很小的管道泵來(lái)進(jìn)行抽吸，抽吸壓力與膜組件相配，出水流量可以通過(guò)流量計直接顯示。通過(guò)泵的抽吸得到過(guò)濾液，膜表面清洗所需的錯流由空氣攪動(dòng)產(chǎn)生，曝氣器設置在膜的正下方，混合液隨氣流向上流動(dòng)，在膜表面產(chǎn)生剪切力，以減少膜的污染。

中水處理與回用一體化設備 

    現在已開(kāi)發(fā)了用于生活污水處理、中水處理回用的膜-生物反應器膜裝置及凈化槽。凈化槽采用地埋式環(huán)氧玻璃外殼，可根據處理水質(zhì)和水量的變化及其他要求加工成系列產(chǎn)品，適用于對污水進(jìn)行分散處理。 主要特點(diǎn)： 

    1）小規模廢水處理的佳設備（玻璃鋼凈化設備）     2）一體化設備，占地面積小，施工簡(jiǎn)單     3）用于賓館、飯店、居民區等生活污水處理。  

5.存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施 

    我國是一個(gè)水資源匱乏的國家，隨著(zhù)近20年來(lái)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，水污染與供水量不足已成為嚴峻的現實(shí)問(wèn)題，極大地阻礙著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，在北方和西北地區，水資源短缺尤為嚴重，水資源的再利用已成為當務(wù)之急，將小區的生活污水處理后重新回用，作為雜用水（如沖廁所、洗車(chē)、綠化等），不但可緩解水資源短缺所引起的茅盾，而且保護了環(huán)境，利國利民。

  膜生物反應器技術(shù)以其的出水水質(zhì)被認為是具有較好經(jīng)濟、社會(huì )和環(huán)境效益的節水技術(shù)而倍受關(guān)注。盡管還存在較高的運行費用問(wèn)題，但隨著(zhù)膜制造技術(shù)的進(jìn)步，膜質(zhì)量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投資也會(huì )隨之降低。 

    我國在2000年也已將膜產(chǎn)業(yè)列為國家重點(diǎn)支持的22項化工產(chǎn)業(yè)之一。對膜生物反應器處理污水技術(shù)還設立了國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）課題進(jìn)行研究,預計中水回用將是MBR在中國的推廣應用的主要方向。