MBR工艺在铁路污水处理中的应用前景

梁 艳

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）

MBR工艺在铁路污水处理中的应用前景

梁 艳

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）

MBR工艺是将生物处理与膜技术相结合而成的一种高效污水处理新工艺。本文介绍了这一技术的原理、特点，并对比分析了不同的中水处理工艺。结果表明，MBR工艺比传统的污水处理工艺具有更强的竞争力，是解决铁路沿线站区和住宅小区污水处理和中水回用问题的一条很好途径。

MBR工艺；污水处理；中水回用

随着铁路行业的跨越式发展，产生的污水越来越多。近几年，国家为促进内需，将大力发展铁路事业，同时也要求加大对污水处理的力度。

铁路的特点是线路长、站点多,沿线站区大都处在城市郊区或远离城市，其排水系统通常不在城市市政管网覆盖的范围内，而且随着环保要求的不断提高，车站污水必须进行处理后达标排放。因此，为使污水达标排放，就必须单独设立污水处理系统。考虑我国水资源紧张，车站取用新鲜水资源费用高，为使其自有排水系统充分为铁路站区或住宅小区服务，节约用水，铁路站区或住宅小区污水处理应实现达标排放与中水回用双重目标。MBR工艺是将生物处理与膜分离技术相结合而成的一种高效污水处理新工艺，它实现了传统生物处理机能和膜分离机能的一体化，而且出水符合三级处理标准，可直接回用，既保护了环境，又能减少车站的用水，实现污水资源化。

1 MBR工艺原理

膜—生物反应器(Membrane Bioreactor)简称MBR是生物处理与膜分离处理相结合而成的一种高效污水处理新工艺，它最初应用于生物化工行业中的连续发酵工艺的废水处理，逐渐发展被应用于水处理工艺中。其工作原理是利用反应器内的硝化细菌转化污水中的氨氮，以除去污水中产生的异味（污水中产生的异味主要由氨氮产生），最后，通过中空纤维膜进行高效的固液分离出水。MBR工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能，与传统的生物处理方法相比，具有出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动化控制等优点，是目前较有前途的污水回用技术，其工艺流程见图1。

图1 MBR设备工艺流程图

2 MBR工艺的特点

MBR工艺与普通的活性污泥法相比具有以下特点：

（1）传统的活性污泥法都是以二级沉淀池分离泥水，二级沉淀池沉淀效果不好，出水中有很多悬浮污泥，出水水质不佳；而MBR工艺采用中空纤维膜进行高效的固液分离，分离效果远比传统的二级沉淀池好，出水悬浮物接近于零，可直接回用，实现了污水的资源化。

（2）由于MBR将传统污水处理的曝气池与二次沉淀池合二为一，并取代了三级处理的全部工艺设施，因此可大幅度减少占地面积，节省土建投资。

（3）膜的高效截流作用使微生物完全截留在膜—生物反应器内，实现反应器水力停留时间和污泥龄的完全分离，运行控制更加灵活稳定。反应器内的微生物浓度高，传氧效率高，节省能耗，耐冲击负荷，处理装置容积负荷大，减少了占地。

（4）利用硝化细菌的截留和繁殖，系统硝化效率高，通过运行方式的改变亦可有脱氮除磷功能。而且较长的污泥龄大大提高了消除难降解有机物的功能。

（5）反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长污泥龄下运行，剩余活性污泥产量极低，比常规活性污泥法少50%～80%，可以大大减少污泥处置费用。

（6）系统采用PLC控制，可以实现全程自动化控制。

总之，膜生物反应器具有许多其它污水处理方法所不具备的优点，特别是出水水质可以满足目前最严格的中水回用标准，甚至可以满足今后更加严格的中水回用要求。

3 MBR工艺与常规中水处理工艺的比较

目前，国内普遍采用的中水处理工艺有SBR工艺和生物接触氧化法等，与常规中水处理工艺比较，MBR工艺具有很多优点，具体比较见表1。

表1 MBR工艺与常规中水处理工艺的综合比较

从表1可以看出，无论出水水质、设备投资还是占地规模，MBR工艺都明显优于常规的中水处理工艺。在使用范围上，MBR工艺更适用小规模的污水处理站。经测算，采用MBR工艺处理的污水成本为1.2元/吨左右，加上加压、输配的费用，处理站区或住宅小区污水的成本仍低于沿线自来水的售价，价格优势相当明显。并且，采用MBR工艺处理的小区污水，出水水质稳定并优于《生活杂用水水质标准》，达到了一类杂用水标准，通过消毒处理后，就可以用于小区冲厕、绿化、洗车、喷洒道路、空调补水，甚至可以用于标准更高的小区美化的水景和喷泉工程等。其具体出水水质：CODcr＜50mg/L，BOD5＜5mg/L，SS＜10mg/L，浊度＜3，总大肠菌群数＜3个/L。

4 结论

MBR工艺具有污染物去除率高、排泥量少、出水水质好、流程简单、结构紧凑、占地面积小、工艺设备集中、所需操作人员少，并能大幅度去除细菌和病毒等许多常规工艺无法比拟的优势，且运行成本低，工程经济性好，尤其适用于小型污水处理厂，是解决铁路沿线站区和住宅小区污水处理和中水回用问题的一条很好途径，具有很好的发展前景。但MBR工艺作为一种污水处理的新技术，有待于进一步完善，需要更细致地研究设计和运行参数以便在将来的建设中提供更合理的参数。

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