MBR在污水处理中的应用研究

科技情报开发与经济SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY2010年第20卷第24期文章编号:1005 6033(2010)24-0151-02收稿日期:2010-06-13MBR在污水处理中的应用研究杨开基(闻喜县环保局,山西闻喜,042800摘要:膜生物反应器(MBR)工艺是一种新型 、高效、先进的水处理工艺,受到广大研究者的关注。介绍了MBR工艺的运行特点、应用现状,指出了MBR工艺中膜污染的原因以及控制方法,展望了其发展前景,为今后MBR的进一步研究发展奠定基础。关键词:膜生物反应器;废水处理;膜污染中图分类号:X703文献标识码:AMBR工艺又称膜生物反应器( Membrane Bio-reaclor),是- -优势。利用该工艺处理回用水系统稳定之后，其出水水质种现代膜分离技术与生物技术有机结合的新型的水处理技术，为:p( BOD)<10 mg/L p(悬浮物)为0 mg/L,其它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物水质完全达到《生活杂用水水质标准》(CJ 25.1- -89)。回用水可截留住,达到水净化的日的。作洗厕用水.空调及工厂冷却用水、汽车等冲洗用水、洒水、扫地用水以及水池唢水。1MBR技术的应用现状1.3 MBR 工艺在工业废水处理中的应用MBR技术是由Smith 于1969 年首次提出的:美国的Dor-在国内外,MBR工艺已经在印刷和纺织工业废水、啤酒废oliver 公司把活性污泥法和超滤工艺结合起来处理城市污水。随水制药发酵废水、豆制品厂废水以及垃圾渗滤液处理等方面得后的40年来,MBR技术在水处理领域受到广泛的关注。据到广泛的应用,如爱尔兰Avonmore公司、Minchmalt厂等应用了Koyunco 1998年调查统计，世界上每天约有500万m'各类水质MBR工艺处理工业废水。邹联沛[)用MBR处理人工配制的污的水经过膜工艺进行处理。目前在世界范围内,实际运行的MBR水,得出p(Do)为I m/L左右时,系统的COD .NH3- N、TIN去除率系统已经超过500套。世界上约66%的工程在日本,其余主要在分别为96% .95% .92%。北美和欧洲。这些工程中98%以上是膜分离工艺与好氧生物反2 MBR 的特点应器相结合;约55%是膜浸式MBR,其余则是外置式MBRl"。目前，在国内外, MBR工艺已经在城市生活污水、中水回用以及工膜生物反应器(MBR)中应用到了膜组件.其作用与传统活业废水等方面得到广泛的应用。性污泥处理系统中的二沉池的作用是一样的，其功能均是泥水1.1MBR工艺在城市生活污水处理中的应用分离，使水得到清洁。因此. MBR工艺可省去二沉池.这样不仅减日前，英国的Swanange污水处理厂Daldowie污水处理厂、少了占地面积而且降低了水处理T.艺设备的费用。而滤膜将活Wrexall污水处理厂、德国的Markranstadt污水处理厂、Erfiverband性污泥混合液中的微生物絮体和大分子有机物截留在反应器污水处理厂等都采用了MBR工艺处理城市生活污水并取得了良中，使得反应器中的微生物浓度增加，并延长有机固体停留时好的效果。实验表明,利用MBR工艺处理城市生活污水的出水水间,这样高浓度的微生物提高了有机物被氧化的效率。质为:p( BOD)<0.5 mg/L p(NH-N)(CJ 25.1--89).所以可直接用于城市道路除尘洒水、城市理;第六,脱氮脱磷效果较好;第七.处理后的水细菌总数比较园林绿化.公园池塘、消防用水等。少,达饮用水标准.无须进行紫外线.臭氧消毒即可直接饮用。1.2 MBR工艺在中水回用中的应用然而,在实际运行过程当中研究人员发现有机膜具有易污我国大连的香格拉里拉大酒店采用MBR技术处理中水,各染.堵塞、耗能大.只能在低温.低压下操作等缺点。其中,膜污染方面的性能.出水水质都比较良好;北京2008年奥运会多个场是影响中国煤化工经成为阻碍MBR T艺快馆和星级宾馆的中水同用项目都采用了东丽MBR产品。国外，速发展MHCNMHG的提高.也造成了MBR如日本第36/37森楼和都饭店、北千住终点站大楼、东京都港区工艺运行成本的增加。厅宿舍等.都采用膜好氧生物反应器等处理中水四用。国内外的膜污染是指MBR反应器内混合液中的悬浮颗敉、胶体粒子实践证明,MBR在中水回用中具有传统活性处理法所不具备的或溶解性大分子有机物在膜表面和膜孔内吸附沉积，造成膜孔151杨开基MBR 在污水处理中的应用研究本刊E-mail:jb@sxinfo.net综 述径减小或堵塞,使膜通址下降的现象4。其污染的影响因素主要的沉降性能来形成疏散多孔通透性好的絮体.以臧缓膜的污染有膜本身所具有的性质、污水的水质、水利特性以及MBR运行速度。的技术操作条件。(3)深人研究MBR反应器膜主件的作用原理以及膜污染机(1)膜对水中固体颗粒以及胶体吸附能力的大小与膜本身理,采用适当的预处理等方法改善水利条件,有效控制膜污染，的性质结构有直接的关系.如膜孔隙膜材质。研究结果发现:在提高膜效率,为膜的实践推广提供可靠的理论基础。同样运行条件下,聚偏氟乙烯膜的污染趋势明显小于聚矾膜、纤(4)由于反应器在实际运行当中一些不合理的违规操作造维素膜，而且膜孔径在0.1 μm附近时消化液对膜的污染趋势最成水处理效果差.影响其发展。因此,培训专业技术人员、规范小。随着膜孔径的增加.膜的通透量增加，膜表面的污染呈上升MBR运行管理、定期进行膜清洗势在必行。趋势,孔径为0.05 um~0.2 μm的膜具有最大的通量(5。对于膜材(5)清洗膜时要选用合适的绿色清洁剂,以免造成出水的二质,要选择亲水性能较好的膜。此外.膜污染的严重度还与孔隙次污染。率、带电性质、粗糙性等膜性质有关。(2)大址实验研究表明污泥龄SRT对MBR膜污染也有重大4结语的影响。研究发现:当SRT增加时,膜的阻力增加，随之膜污染加MBR是水处理技术发展史上的一个里程碑，它在水处理过剧,当SRT为20天时,污泥中的溶解性有机物的胶体颗粒对膜的程当中所体现的优越性越来越明显。随者科学技术的不断发展，影响最大.并且发现，当SRT较小时,反应器中的污泥上清液是膜膜技术的不断发展, MBR反应器的发展潜力会更大,处理效果会污染阻力的主要影响因素。如果在操作运行前.进行混凝或絮凝沉更好,应用领域会更加广泛。然而其缺点,如停留时间过长、耗电淀顸处理,去除污水中的有机物、无机物、悬浮颗粒等，降低MBR址大投资运行费用高膜污染等问题还有待进-步研究解决。工艺的污泥负荷.改善水利条件,可以减轻膜表面污染的程度。参考文献(3)污水的性质是膜污染的最主要原因.其中包括污水浓度、[1]邵自江.MBR 工艺在污水处理工程中的应用[J]硅谷，2008污水颗粒大小、污水表面电荷、混合液所含胶体粒子及溶解性有机(6):12-13.物等。如果污染物质是溶于水的大分子物质,则膜表面的物质浓度[2]林道， 卓珊慧.MBR技术在龙岗区污水处理中的推广应用明显增高,形成凝胶层。如果污染物质是难溶性的物质时.膜表面研究[]科协论坛, 2007(7):336- 337.的物质浓度增高并超过其溶解度形成结垢。悬浮物或水溶性大分[3] 邹联沛.MBR中DO对同步硝化反硝化的影响[J]中国给子在膜孔中受到空间位阻,蛋白质等水溶性大分子在膜孔中的表水排水,2001,17(6): 10-14.面被吸附,以及难溶性物质在膜孔中的析出等都可能产生膜孔堵[4]杨宗,政顾平.膜生物反应器运行中的膜污染及其控制[J].塞(日。因此,污水的特性对膜污染的影响因素非常复杂。膜科学与技术,2005,25(2):80-84.[5]高秀红 ,王婧菲.MBR膜污染研究进展[J]中国科技纵横,3 MBR缺点的改进2010(4):224.为控制膜污染,提高MBR工艺处理效果,可以从以下几方[6]赵建伟,丁蕴铮 ,苏丽敏,等膜生物反应器及膜污染的研究面进行改进。进展[J].中国给水排水, 2003.19(5):31- 34.(1)研究开发-些强度高效果好、耐污染易分离的膜材料;7] Lik H,Barbani T A.Perormance of poly (vinly alclhoa) thingel开发研制新型经济合理的材料,提高膜质量,降低膜成本,为降低composite uralitration membra[J]J Membr sei, 1995, 105:71-78.MBR反应器设备的经济运行成本做贡献;应研制发展耐高温、耐[8]尹国膜生 物反应器中膜污染研究进展[J].环境保护科学,高压、孔径易控制的无机膜.特别是耐微生物污染的膜174。日前2000. 26(5); 10-13.(责任编辑:薛培荣)仿生膜能够克服传统膜的一-些缺点,如能广泛投产使用，可以促进MBR工艺的快速发展。第一作者简介:杨开基,男,1978年生,2006年毕业于山西(2)控制工艺最佳运行条件。如通过改善污水的特性.污泥大学法律系,助理工程师,闻喜县环保局,山西省闻喜县.043800.Study on the Application of MBR Membrane Bio-reactor) in Sewage TreatmentYANG Kai-jiABSTRACT: MBR, which is a new- -type, high- eficiency and advan中国煤化Tent, receives atentionfrom a large number of researchers. This paper introduces the operaticG 1s of MBR technology,points out the reasons of the membrane fouling in MBR technology anu usinsig mcious, aud .JH. CNMHGigodksforward to itsdevelopment prospects, laying the foundation for the future research and development of MBR.KEY WORDS: MBR; sewage treatment; membrane fouling152