膜生物反应器在废水处理中的研究及应用

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1、膜生物反应器在废水处理中的研究及应用　　(呼和浩特职业学院，内蒙古呼和浩特010051) 　　摘要：文章根据国内外的研究及应用现状介绍了膜生物反应器的组成、特点以及在废水处理中的应用，并对其在废水处理与回用中的应用前景进行了展望。 关键词：膜生物反应器；膜组件；废水 　　中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)08—0082—02 　　随着现代化工业的迅猛发展和城市化进程的不断加快，城市用水量和废水量不断增加，造成城市水源水量日益不足，水环境日趋恶化，水资源危机日渐严峻。用传统方法

2、解决水污染已不能适应飞速发展的新形势，而膜生物反应器(MembraneBioreactor，简写为MBR)就是在这种需求动力下的产物〔1，2，3〕，它融生物反应器的生物降解和膜的高效分离于一体，具有传统生化处理技术无法比拟的独到优势，为解决城市的废水处理和用水危机指明了方向。 1膜生物反应器的组成和分类 　　MBR由生物反应器和膜分离组件构成。根据膜组件设置的位置不同，MBR可分为分置式和一体式2种。图1(a)为分置式MBR，采用错流式膜组件，即过滤液体平行于膜表面与滤液交错流动，产生的剪切力或湍流减轻了悬浮物在膜表面的沉

3、积。该反应器运行稳定可靠，操作管理简单，但污泥回流动力消耗较大，回流泵的剪切作用会对微生物的活性产生一定影响。图1(b)为一体式MBR，也称浸没式MBR，膜组件置于生物反应器内，滤液由泵吸出，设在膜组件下方的曝气装置除具有充氧功能外，造成的强烈搅拌作用减轻了混合液中悬浮物在膜表面的吸着。与分置式MBR相比，一体式MBR能耗小，结构紧凑，体积小。 　　MBR所用的膜及膜组件种类较多。根据膜孔孔径不同，膜可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，其中以微滤膜、超滤膜应用较多。根据制膜材料不同，分为有机膜和无机膜，有机膜有聚烯烃类膜

4、、纤维素衍生类膜、聚酯类膜、聚砜类膜等，无机膜常见的为陶瓷膜。根据膜组件形式不同，膜组件可分为平板式、管式、螺旋式、中空纤维式等。 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　740)this.width=740"border=undefined> 2MBR净化机理 　　MBR对污染物的净化去除作用主要表现为: 　　2.1由于膜对混合液的高效分离，活性污泥几乎没有流失，使得污泥浓度(MLSS)能维持在很高的水平，可达10～20g/L(好氧型)，比传统的活性污泥法高出近10倍，从而增强微

5、生物的降解作用。 　　2.2由于污泥泥龄长，有利于硝化菌和反硝化菌的生长，对NH3-N的去除效果非常好，多数情况下，出水中NH3-N低于lmg/L，对TN的去除效率多数在60%～80%之间。 　　2.3由于膜对有机大分子物质的截留作用，使得溶解性物质被截留在生物反应器内，获得比传统活性污泥法 　　更多与微生物接触反应的时间，并有助于某些专性微生物的培养，提高有机物的去除率。 　　2.4污水过滤过程中，由于在膜面形成了生物膜沉积层，使得膜孔径变小，从而实现了对致病微生物(细菌、 　　病毒等)的去除，出水可直接达到致病菌和病毒的

6、排放要求。 3膜生物反应器在废水处理中的研究及应用 　　20世纪90年代以来，随着MBR技术的进一步发展，MBR的处理对象不断拓宽，除中水回用、粪便污水处理以外，MBR在工业废水处理、城市污水处理和难降解有机废水处理中的应用也得到了广泛关注。 3.1粪便污水的处理 　　粪便污水中有机物含量很高，利用传统的反硝化处理方法要求有很高的污泥浓度，但是在固液分离时极其不稳定，因而影响了三级处理效果。而MBR的出现就很好地解决了这一问题，并且使粪便污水不经稀释而直接处理成为可能。 3.2工业废水处理 　　近年来，人们利用

7、MBR处理食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料废水、石油化工废水，均获得了良好的处理效果。 　　吴志超等〔4〕采用分置式好氧MBR研究了对巴西基酸生产废水的处理效果，结果表明:MBR具有产泥量少、污泥活性好、能有效提高有机物的去除效率等优点。 3.3饮用水生产 　　随着氮肥与杀虫剂在农业中的广泛应用，饮用水也不同程度受到污染。LyonnaisedesEaux公司在90年代中期开发出同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂、去除浊度功能的MBR工艺，1995年该公司在法国的Douchy建成了日产饮用水400m3

8、的工厂，出水中氮浓度低于0.1mgNO2/L，杀虫剂浓度低于0.02μg/L。 3.4城市生活污水处理 　　1967年第一个采用MBR工艺的废水处理厂由美国的Dorro-liver公司建成，这个处理厂处理14m3/d废水。1980年，日本建成了两座处理能力