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進行了介紹,經對MBR工藝處理后的出水水質分析,指出該工藝應用于住宅小區的中水處理是比較合適的,有極大的發展潛力。 關鍵詞：膜生物反應器,中水,住宅小區 

    一般來說，根據對中水（可以是污水清液）原水水質分析，為保證中水處理段出水水質，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進行分離。 

常見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不符合要求的水將進入使用系統，待發現更改時，用戶已經受到不合格水的侵害。膜生物反應器技術是二十世紀末發展起來的，是膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術。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截留住，活性污泥濃度因此大大提高，水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質在反應器中不斷反應、降解，將凈水與雜質*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出現的水質不合格的問題，出水水質*得到保證。因此，膜-生物反應器工藝通過膜分離技術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相比，MBR具有以下明顯優勢：  

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有截留作用，生物反應器內生物相豐富，如代謝時間較長的硝化菌得以富集，原生動物和后生動物也能生長；膜出水不受生物反應器中污泥膨脹等因素的影響。因此，MBR的出水質量高，可滿足回用水水質的要求。出水中SS低于檢測限；有毒的微污染物(如殺蟲劑、多環芳烴等)幾乎全部吸附在污泥上，因此可與SS同時被去除。 

③ 生物處理單元中污泥濃度高、泥齡長，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 污泥產量少，對于傳統的活性污泥法，過長的污泥齡將會導致出水中懸浮固體的增加。而MBR中由于膜的   截留作用長污泥齡運行并不影響出水水質。剩余污泥量的減少，可以降低污泥處理費用，簡化污水處理工藝操作，特別式對于小型污水處理廠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。 

    另外操作簡便可自控，易于實現自動控制運行、無需專業人員操作、管理簡單等優點

膜生物反應器主要由池體、膜組件、鼓風曝氣系統、泵及管道閥門儀表等組成，污水中的有機物經過生物反應器內微生物的降解作用，使水質得到凈化，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，使出水水質達到回用水水質要求，同時保持反應器內有較高的污泥濃度，加速生化反應的進行。  1) 池體 

由碳鋼及型鋼等焊接而成，其上設有進、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，為延長池體的使用壽命，池體必須經過特定的防腐。 2) 膜組件 

膜組件是本套系統的核心部件，出水水質的好壞與處理成本與其有直接的關系，由專業生產廠商提供，根據不同的水質要求，一般選擇的膜組件也不相同，由于價格因素，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，日本的質量較好。 3) 鼓風曝氣系統 

采用鼓風機+穿孔管曝氣系統，簡單可靠，管道上設有調節閥來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進行抽吸，抽吸壓力與膜組件相配，出水流量可以通過流量計直接顯示。通過泵的抽吸得到過濾液，膜表面清洗所需的錯流由空氣攪動產生，曝氣器設置在膜的正下方，混合液隨氣流向上流動，在膜表面產生剪切力，以減少膜的污染。

中水處理與回用一體化設備 

    現在已開發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氧玻璃外殼，可根據處理水質和水量的變化及其他要求加工成系列產品，適用于對污水進行分散處理。 主要特點： 

    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，施工簡單     3）用于賓館、飯店、居民區等生活污水處理。  

5.存在的問題及改進措施 

    我國是一個水資源匱乏的國家，隨著近20年來經濟的飛速發展，水污染與供水量不足已成為嚴峻的現實問題，極大地阻礙著經濟的發展，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、綠化等），不但可緩解水資源短缺所引起的茅盾，而且保護了環境，利國利民。

  膜生物反應器技術以其的出水水質被認為是具有較好經濟、社會和環境效益的節水技術而倍受關注。盡管還存在較高的運行費用問題，但隨著膜制造技術的進步，膜質量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投資也會隨之降低。 

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