宗春香 王 剛

（博瑞德環(huán)境集團股份有限公司 江蘇南京 210023）

引言

現(xiàn)如今我國經(jīng)濟水平不斷提高，居民的生活水平日益提升，生活中、工業(yè)上的污水排放量也在增多，污水處理問題得到普遍關(guān)注。與此同時，我國的污水排放標準也在不斷提高，對污水處理提出了更高的要求。膜生物反應器（MBR）將膜分離和生物處理相結(jié)合，利用膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)污水處理工藝中的二沉池，達到泥水分離的效果。由于其具有出水水質(zhì)好、污泥濃度高、污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點，越來越多的研究者對膜生物反應器處理技術(shù)開展了相關(guān)研究，且該技術(shù)已經(jīng)在許多工程中得到了實際應用。

1 膜生物反應器的基本原理

膜生物反應器作為一種污水處理新技術(shù)，得到了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注，我國對膜生物反應器工藝的研究始于20世紀90年代[1]。這種技術(shù)將傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)和膜分離技術(shù)有機結(jié)合在一起，利用活性污泥法去除污水中的有機污染物，再通過膜的截留作用將水和活性污泥進行固液分離。膜生物反應器主要由生化池和膜組件兩部分組成，根據(jù)其組合方式可分為分置式膜生物反應器、一體式膜生物反應器和復合式膜生物反應器三種類型。

2 膜生物反應器的應用現(xiàn)狀

由于膜生物反應器污泥濃度高、泥齡較長，對生活污水、高濃度有機廢水與難降解工業(yè)廢水均有良好的處理效果。其占地面積小，設備緊湊，在實際應用中可以根據(jù)處理需要，與其他工藝靈活結(jié)合以達到不同目的。目前膜生物反應器與其他技術(shù)的組合工藝主要包括以下幾種。

2.1 A/O-MBR組合工藝

A/O工藝除了具有降解污水中COD的作用外，還可有效去除污水中的氨氮。由于硝化菌繁殖速度較慢，世代周期長，因此需要較長的污泥齡。將A/O工藝和MBR工藝結(jié)合可以有效提高污泥齡，有利于硝化菌的生長，提高了脫氮效果。同時，MBR反應器較高的污泥濃度增強了系統(tǒng)的抗沖擊負荷能力，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定，且占地面積僅為傳統(tǒng)活性污泥法的1/5～1/3[2]。

2.2 BAF-MBR組合工藝

盡管膜生物反應器具有多種優(yōu)勢，但在實際應用中存在著較嚴重的膜污染問題，從而導致成本較高，難以大范圍推廣。BAF將生物接觸氧化法和生物濾池相結(jié)合，同時具有生物氧化降解和過濾的作用。微生物主要生長在反應器內(nèi)的填料上，懸浮態(tài)微生物濃度與傳統(tǒng)生化池相比大大降低，因此可以有效控制膜污染[3]。

2.3 EGSB-MBR組合工藝

厭氧膜生物反應器是將厭氧生物技術(shù)與膜技術(shù)相結(jié)合用來處理污水的新型設備，包括厭氧濾池-MBR、UASB-MBR和EGSB-MBR等[4]。由于厭氧反應器不需要曝氣，其膜污染問題比好氧MBR更為嚴重。EGSB是第三代厭氧反應器，在UASB的基礎上增加了循環(huán)回流的設計，不僅可以提高污泥和進水的混合效果，還可以提高反應器內(nèi)水流速度，增大對膜的沖刷作用，減緩膜污染。

3 膜生物反應器的優(yōu)勢

3.1 出水水質(zhì)好

根據(jù)其原理，膜生物反應器用膜分離代替了二沉池，其對污泥顆粒的截留作用明顯優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀池的沉降效果，大大提高了出水水質(zhì)。另外，膜分離還可去除大部分細菌和病毒，出水可直接回用。

3.2 污泥濃度高

由于膜生物反應器可以截留污泥，生化池中的MLSS濃度可以達到10000mg/L以上[5]。這樣大大提高了生化池的容積負荷，節(jié)省了生化池的占地面積，且更有利于處理高濃度或難降解的廢水。同時，膜生物反應器不會出現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法在高污泥濃度下出現(xiàn)的跑泥、死泥和污泥膨脹等問題。

3.3 污泥產(chǎn)量少

膜生物反應器是在高容積負荷、低污泥負荷下運行的，理論上來講，其污泥齡趨近于無限長，剩余污泥量為零。在實際運行中，膜生物反應器的污泥齡也遠遠大于傳統(tǒng)活性污泥法，剩余污泥量很低，降低了剩余污泥處理和處置的成本。同時，較長的污泥齡促進了世代較長的微生物的生長，有利于污水中難降解有機物的去除。

4 膜生物反應器的應用前景

膜生物反應器在污水處理中表現(xiàn)出較好的處理效果，具有出水水質(zhì)好、污泥濃度高、污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點，且可以與多種工藝靈活結(jié)合達到不同的效果。但是在實際應用中由于膜污染使其成本較高，阻礙了其推廣。因此在今后的研究中應當通過開發(fā)新型抗污染膜材料、改進工藝等方式減緩膜污染，這樣才會使這項技術(shù)具有更大的競爭優(yōu)勢和更廣闊的應用前景。

結(jié)語

本文介紹了膜生物反應器的應用現(xiàn)狀，分析了其優(yōu)點和應用前景。盡管其應用在現(xiàn)階段還受到成本的限制，但這項技術(shù)可以高效處理污水，同時帶來優(yōu)質(zhì)的水資源。隨著這項技術(shù)的不斷成熟，其成本會不斷降低，未來將會成為污水處理和資源化的重要途徑。參考文獻

[1]黃霞,曹斌,文湘華,等.膜-生物反應器在我國的研究與應用新進展[J].環(huán)境科學學報,2008,28(3):416-432.

[2]程永偉,武彥生,高雄,等.A/O+MBR組合工藝處理方便面廠生產(chǎn)廢水[J].中國給水排水,2018,34(02):103-106.

[3]王曼,馮綺瀾,趙慶良,等.BAF-MBR用于污水深度處理與同步化學除磷[J].環(huán)境工程學報,2016,10(09):4945-4950.

[4]陳立楠,廖德祥,石文潮,等.厭氧膜生物反應器工藝研究現(xiàn)狀[J].廣州化工,2018,46(09):5-7.

[5]劉紀成,張勇,陳春生,等.AAOA-MBR工藝在超高污泥濃度下的運行[J].中國給水排水,2018,34(09):1-5.