MBR技术在城市中水回用系统中的应用研究

马培科

摘 要：指出了我国水资源的污染现状，并指出中水回用可作为提高水资源综合利用率、减轻水体污染的有效途径，介绍了我国中水回用的可行性，以及MBR工艺的分类、特点和它在中水回用领域的应用，指出MBR可作为我国中水回用领域的重要发展方向。

关键词：中水回用；MBR工艺；应用

水是维系经济和生态系统的制约因素，我国水环境污染比较严重，缺水已成为国人不争的事实。中水作为城市的第二水源，它的合理利用将减少水体污染，还能缓解缺水的矛盾，是实施可持续发展的重要举措。

1中水回用的意义

1.1 中水回用相关概念

所谓中水是处理以符合国家水质标准的生活污水和工业废水，作为非饮用水可在一定范围内被重用，并且可以在城市景观的许多方面和人民生活中使用。污水处理后并利用它们作为处理水再利用。

1.2 国外水回用情况

国外实践研究表明：回用水的规模越大，所产生的经济效益和社会效益就越多。目前，有超过300个美国城市，实现使用后的污水处理，占58.35%，非农产品，回用到300万m3/ 天的量；农业占40.5%，回用有200万m3 /日的数量。中水用于工业和城市冷却水，超过20年。

2 MBR技术概述

膜生物反应器（Membrane Biological Reactor，简称MBR）技术是新型的膜分离技术与生物技术有机结合的技术。它特别适用于城市高层建筑和住宅小区的污水回收利用。

2.1 MBR处理机制

MBR膜组件是利用固 - 液分离的，污泥的封闭件通过水外排，返回到所述生物反应器。该膜是在二次沉淀罐组装成的膜在某些形式的基本单位，相当于传统的生物处理系统[ 1 ]。在膜组件，活性微生物与污水充分接触，微生物有很好的降解作用，能净化污水，这就是我们所说的有机和无机物质微生物降解法，或者活性污泥法，各种胶体的部分有机物氧化，大多数细菌被限制，以达到污水的净化目的。

2.2 MBR技术分类

膜组件与生物反应器是膜生物反应器的两大重要部分，可分为分置式、一体式和复合式膜生物反应器。

2.3 MBR的优点及应用现状

2.3.1 MBR工艺特点

MBR具有以下优点[ 2 ]：

1）占地面积少；

2）污泥量小，为10%～30%的传统方法；

3）系统不发生污泥膨胀；

4）处理水质稳定；

5）有较强的抗冲击负荷能力；

6）可实现自动化，操作管理方便；

7）动力消耗小。

2.3.2我国应用现状

在90年代初，该技术不断成熟，并且在实践中得到大力推广，为去除悬浮物，COD，BOD，总磷，总氮和细菌，目前MBR技术在污水处理厂的应用效果已经非常理想，单日处理污水的最大量可达到万立方米/ d的水平。

雖然我国对该技术的研究起步比较晚，但通过人们的努力已经取得非常大的进步。我国对于MBR膜生物反应器的研究重点在扩大应用阶段的范围，研究从MBR污水高浓度有机废水和生物可降解工业废水延长，但主要的集中在生活污水处理方面[ 3 ]。

3 中水处理中MBR的应用

3.1 MBR技术的应用

MBR污水处理技术具有自身的优点，处理简便快捷，效率高，系统作业稳定，操作简单，占地面积小，可在建筑密度住宅区及其他较大的地区更好地使用，现有许多成功的案例，以供参考。图1是某校园的MBR工艺处理图。

生活污水>调节池>MBR池>消毒池>清水池>出水回用

[剩余污泥][?]

污泥脱水>外运消化

图1 某校园MBR工艺处理图

在操作周期的过程中，使用效果好，出水可达到城市污水再生利用城市杂用水水质标准（GB/T18920-2002）的水质。

MBR处理前后极其简单，占地小，可程控化管理。只是利用一个简单的PLC自动控制技术和膜污染警报，并打开相应的编程，以反冲洗[ 4 ]。因此，该工艺被广泛地应用于中水处理。

3.2 技术和经济可行性

目前常见的中水回用处理工艺，MBR工艺投资大。但从长远的角度来看，这个过程是不仅要保证水的稳定性和质量，也逐渐收回成本。当生物膜达到一个新的阶段，MBR将可能作为一个特殊的污水处理处理技术被广泛使用。例如：石家庄的某高校，采用MBR中水回用技术，其综合处理费用约1元/ T[ 5 ]。依据石家庄自来水的市场价格3.63元/吨，以全年240天计算，每年36000吨污水（以150吨/ 天计算），每年节省9.5万元。水回收后可用于冲厕，绿化用水等，经济效益显著。中水的使用，减少了优质水的消耗，以缓解供水面积的问题，有明显的社会效益。

4 结论

综上所述，MBR技术，操作管理方便，水质可以达到城市杂用水水质标准[ 6 ]，占地面积小等特点，是一种新型的中水回用工艺技术。随着MBR工艺的发展，经济成本和运行成本将进一步降低。因此，中国未来的中水回用市场中，MBR将会被广泛的应用。

参考文献：

[1] 黄明祝，周琪，李咏梅.中水回用及展望[J].交通环保，2003，

24（5）：41-43.

[2] 高明远.建筑中水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1992.

[3] 刘庆斌.中水回用中的MBR[J].轻工科技，2007，23（9）：91-92.

[4] 吴昊，欧阳峰.中水回用MBR工艺的研究[J].污染防治技术，2008（4）：48-50.

[5] 李军.中水回用技术应用于高校园区建设的可行性研究[J].温州大学学报：社会科学版，2004，17（2）：36-39.

[6] 张自杰.环境工程手册（水污染防治卷）[M].北京：高等教育出版社，1996.