嚴(yán)方婷

（徐州市工程咨詢中心江蘇徐州221005）

生活污水的深度處理將成為污水處理的趨勢，膜生物反應(yīng)器（MBR）是高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)，它與傳統(tǒng)生化處理工藝相比具有更好的處理效果。因此，越來越多的城市在新建、擴(kuò)建污水處理廠時(shí)選擇MBR工藝。

1 復(fù)合式MBR工藝系統(tǒng)構(gòu)成

由于目前污水排放標(biāo)準(zhǔn)中普遍提高了對脫氮除磷的要求，所以傳統(tǒng)脫氮除磷工藝被應(yīng)用到MBR工藝中。A2/O污水處理工藝是活性污泥法處理工藝,在進(jìn)行去除化學(xué)需氧量、生化需氧量、懸浮顆粒物的同時(shí)可生物脫氮除磷,分成厭氧段、缺氧段、好氧段三個(gè)部分。其中，在首段厭氧池，原污水和同步二沉池流入的污泥經(jīng)本池處理后釋放磷，溶解性有機(jī)物會(huì)被生物細(xì)胞吸收而使水中的BOD5濃度降低；在缺氧段，通過反硝化菌把污水中的有機(jī)物作為碳源，這樣在回流混合液中帶入的大量的NO3-N和NO2-N，這些物質(zhì)會(huì)被還原為N2釋放出去，因此，BOD5和NO3-N濃度都會(huì)出現(xiàn)較大幅度的降低。在好氧池中，有機(jī)物會(huì)被微生物生化降解，通過微生物的硝化作用,硝化成硝酸鹽。

生活污水經(jīng)過A2/O的一級處理后進(jìn)入膜反應(yīng)器，該工藝中設(shè)計(jì)了兩點(diǎn)回流，一點(diǎn)是由膜池的混合液回流至缺氧池實(shí)現(xiàn)反硝化脫氮，另一點(diǎn)是由缺氧池的混合污泥回流至厭氧池實(shí)現(xiàn)厭氧釋放磷。由A2/O與膜分離技術(shù)結(jié)合而成的具有同步脫氮除磷功能的復(fù)合式MBR工藝，進(jìn)一步拓展了膜生物反應(yīng)器的實(shí)際應(yīng)用范圍，膜反應(yīng)器可分為分置式和浸入式兩種，浸沒式是將膜組件浸沒在膜反應(yīng)池內(nèi)，目前污水處理廠通常采用浸入式膜反應(yīng)器。

2 復(fù)合式MBR工藝中膜選擇的技術(shù)要點(diǎn)

2.1 膜組件材質(zhì)選取

從膜分離的角度來看，膜生物反應(yīng)器主要涉及微濾、超濾、及反滲透。目前膜主要以金屬、陶瓷等材料為主，它們化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、水通量高、機(jī)械性能好、不易被污染，但無機(jī)膜造價(jià)高。膜材料一般要求有較好的成膜性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械性能（如：反滲透、超濾等等），同時(shí)應(yīng)具有較高的水通量和較好的抗污染能力。總之，不同的膜分離過程（如：電滲析膜、滲透汽化、膜蒸餾、膜吸收）對分離膜的要求也不盡相同，選擇合適的膜材料才是膜分離技術(shù)最先解決的。目前，使用較多的膜材料為高聚物材料和無機(jī)材料。

2.2 膜的孔徑選擇

由于生物反應(yīng)池中活性污泥是由聚集的微生物顆粒構(gòu)成，其中部分污染物被微生物粘附在微生物膠體表面，形成較大的顆粒物，這些粒子受污泥濃度、水溫等因素影響具有一定的規(guī)律。考慮到污染物的存在選用膜孔徑要大于0.1μm，選用孔徑介于0.1-0.4μm的微濾膜。

表1 MBR工藝中膜的分類

3 傳統(tǒng)MBR膜生物反應(yīng)器與改進(jìn)型MBR膜生物反應(yīng)器

分置式MBR和一體式MBR屬于傳統(tǒng)的MBR膜生物反應(yīng)器，隨著人們研究的深入，開始對傳統(tǒng)的MBR膜生物反應(yīng)器進(jìn)行改進(jìn)，其中改進(jìn)的主要方面是膜組件和生物反應(yīng)器兩部分。改進(jìn)型的MBR是由導(dǎo)流板將整個(gè)反應(yīng)區(qū)域劃分成生物降解區(qū)和膜濾出水區(qū)兩部分，由于導(dǎo)流板的作用，進(jìn)入膜濾出水區(qū)的活性污泥濃度很低，在提高生物降解區(qū)污泥濃度的同時(shí)，大大減輕了膜污染，可明顯延長膜的清洗周期。研究表明，相比單純的活性污泥法MBR和生物膜MBR污水處理，改進(jìn)型的MBR膜生物反應(yīng)器的性能更佳。原污水經(jīng)毛發(fā)過濾器過濾后，進(jìn)入高位水箱，再經(jīng)流量計(jì)進(jìn)入生物降解區(qū)，有機(jī)物在這里被微生物分解，混合液經(jīng)導(dǎo)流板進(jìn)入膜濾出水區(qū)，在真空泵的抽吸作用下經(jīng)膜過濾后進(jìn)入出水槽，濃縮液可經(jīng)底部連通管返回生物降解區(qū)，形成回流，底部采用曝氣器曝氣。

3.1 改進(jìn)型MBR在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)

3.1.1 改進(jìn)型MBR膜組件與一體式MBR相比，具有一個(gè)相對獨(dú)立于生物反應(yīng)器，改進(jìn)型膜組件放置在膜濾出水區(qū)。

3.1.2 改進(jìn)型MBR膜組件與分置式MBR相比，改進(jìn)型MBR膜組件與MBR膜生物反應(yīng)器之間不需要泵和管線相連。

3.1.3 改進(jìn)型膜生物反應(yīng)器由于加了導(dǎo)流板，進(jìn)入膜區(qū)的濃度顯著降低。

生物反應(yīng)區(qū)既有固定生物膜的特點(diǎn)，也有懸浮活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)。

3.2 改進(jìn)型MBR膜生物反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)

3.2.1 改進(jìn)型MBR與一體式MBR相比，大大減輕了膜污染，與分置式MBR相比，改進(jìn)型MBR體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，無水循環(huán)，耗能低。

3.2.2 減輕膜污染，改進(jìn)型MBR與一體式MBR和分置式MBR相比，由于導(dǎo)流板的設(shè)置，使得SS濃度降低，在污水處理時(shí)可以在相同能耗下減輕膜污染。

綜上，復(fù)合型MBR與傳統(tǒng)生化水處理相比具有處理效率高、出水水質(zhì)好、占地面積小、易管理等優(yōu)點(diǎn)。然而改進(jìn)型膜生物反應(yīng)器雖然有著諸多優(yōu)點(diǎn)，但還需要在實(shí)踐和理論中不斷的研究，今后還需要重點(diǎn)就膜通量、HRT、能耗、曝氣量等方面加以探討。

[1]蔣嵐嵐，胡邦等.城鎮(zhèn)污水處理工藝MBR工藝生化系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù).中國給水排水.2013（29）.2

[2]蔣嵐嵐，胡邦等.MBR工藝在太湖流域無數(shù)處理工程中的應(yīng)用.給水排水.2012.7

[3]于德爽.MBR工藝處理含鹽污水的試驗(yàn)研究.中國給排水.2008.2