膜生物反应器在污水处理中应用研究

林小娜

摘 要：膜生物反应器的形成，促进了污水处理高效化的实现，最大程度上弥补了传统方式下污水处理工艺的不足，便于自动化控制，改善出水水质，在污水处理方面具有良好的发展前景。本文就膜生物反应器在污水处理中的应用情况进行研究，仅供相关人员参考。

关鍵词：膜生物反应器；污水处理；应用

膜生物反应器简称MBR，是一种新型的污水处理技术，实际应用中处理效率高，占地面积小，出水水质好，在技术方面，实现了传统生物处理单元与膜分离技术的有机结合，能够实现自动化控制，操作便捷程度高，在污水处理中发挥着重要作用。尤其是在当前水资源问题日益严重的大环境下，MBR技术以其自身优势逐渐成为污水再生回用和废水资源化中的重要技术。

1 MBR分类

1.1 按膜组件的作用分类

一般情况下，以膜组件的作用作为划分依据，可以将MBR氛围固液分离MBR、膜曝气MBR和萃取MBR三种类型，其中固液分离MBR在污水处理中具有良好的应用价值。

1.2 按需氧方式分类

研究表明，膜生物反应器中微生物生长需氧情况往往存在差异，主要有两种类型，一是好氧MBR，主要对城市污水和生活污水进行处理；二是厌氧MBR，主要是处理对象是高浓度有机废水，通过改善处理对象的可生化性，促进难降解分子结构的调整，为后续好氧MBR的处理提供便利。

1.3 按膜组件和生物反应器的相对位置分类

在MBR中，膜组件和生物反应器的位置也是影响MBR应用的重要因素，以此为依据，可以将MBR划分为两种，一是一体式MBR，主要基于曝气作用实现强烈搅拌，促进错流效果效应的实现。此种技术条件下污水处理系统的占地面积和能耗较少，通过泵的间断性抽吸，减少膜面污染，提高污水处理整体效果。适当加装填料能够形成复合型一体式MBR，其应用优势在于，保证污水处理高效运行的同时，有效抵抗冲击负荷，且膜通量保持稳定状态，复合型一体式MBR在污水处理中也发挥着重要作用。

二是分置式MBR，其研究相对较早，通过膜组件与生物反应器的相对独立运行，对MBR进行调节控制，通过较高动力消耗的高速错流实现锅炉，减少悬浮物沉积。此种方式在难生物降解以及有毒污水处理等方面具有良好的应用价值。

2 MBR在污水处理中的应用研究

2.1 在城市污水和生活污水处理中的应用研究

MBR在污水处理中的应用，最早体现在城市污水和生活污水的处理上。有研究人员指出，采用一体式MBR对生活污水进行处理，能够得到优质且稳定的膜过滤出水，效果比较理想，为检测出大肠杆菌，满足国家建设部颁发的《生活杂用水水质标准》。其中，污泥浓度往往对COD去除效果产生比较鲜明的影响，因此在采用一体式MBR对城市污水进行处理时，应当控制好污泥质量浓度，确保其在4000·L-1以上，以保证污水处理系统的稳定运行。采用浸没式MBR对盥洗废水进行处理，其COD、氨氮以及浊度等平均去除度均在90%以上，并且其能耗较低，操作花费可控制。由此可知，MBR在城市污水和生活污水处理中具有良好的应用价值。

2.2 在工业废水处理中的应用研究

工业废水具有有机物浓度高、化学成份复杂、有毒有害物质多、难生物降解等特点，传统处理方法难以有效去除。MBR因其高效的生物降解和良好的净化效果使其在各种工业废水处理中得到关注和研究应用。

一是在制药废水处理方面，以膜生物反应器对药厂生产废水进行处理，其去除率均在95%以上，出水稳定，有效克服了传统工艺管理困难、出水不稳定的缺点。二是在印染废水处理方面，印染废水有机物含量高、色度深，水质变化复杂，普通生物处理很难，在一定时间内彻底将污染物去除。膜生物反应器由于其泥龄长、污泥浓度高，比传统活性污泥法更为有效。利用生物铁-SMBR法处理模拟印染废水，对COD、染料、氨氮的去除率分别高达92.5%、82.3%、96.4%。在提高印染废水处理效果方面具有明显的优势。将MBR与其他废水处理技术相结合是印染废水深度处理的一个研究方向。三是在食品酿造废水处理方面，采用一体式厌氧平板膜生物反应器处理啤酒厂废水，结果表明，当CODCr负荷为5.2～8kg/（m3·d），水力停留时间3～5d时，CODCr平均去除率为95%。四是在焦化废水处理方面，采用一体化膜-序批式生物反应器处理焦化废水，进水COD为400～1000mg·L-1，氨氮为60～130mg·L-1，出水时COD和氨氮分别维持86.4mg·L-1和1mg·L-1，出水水质稳定并达到了新的排放标准（<100mg·L-1）。

2.3 在医院污水处理中的应用研究

医院污水中含有一些特殊的污染物，如药物、消毒剂、诊断用剂、洗涤剂，以及大量病原性微生物、寄生虫卵及各种病毒与工业废水和生活污水相比，它具有水量小，污染力强的特点。如任其排放，必然会污染水源，传播疾病。采用MBR处理医院污水，MBR采用全封闭负压运行，出水水质良好，对其出水进行消毒，并对曝气尾气进行了处理。采用以MBR为主体的工艺处理医院废水，处理能力1000m3/d，整套装置运行稳定，出水水质低于《污水排放综合标准》（GB8978-1996）二级标准，部分水质指标低于一级排放标准。从可持续性发展的观点出发，MBR处理医院污水是一种既可提高消毒效果又可在源头上降低消毒后水体毒性的有效方法。

2.4 在垃圾渗沥液处理中的应用研究

垃圾渗滤液是比较难处理的一种污水，其中含有诸多难以降解的有机成分，传统方式下的废水处理工艺无法满足垃圾渗沥液的处理要求。垃圾渗滤液中成分复杂，污染物浓度高并且水质水量波动较大。有学者指出采用SBR+MBR的工艺对垃圾渗滤液进行处理，研究结果显示氨氮去除率在97%以上。也有学者通过试验研究MBR对垃圾渗滤液中氨氮去除情况，结果显示去除率为78%。总结来看，以单一的MBR工艺对垃圾渗滤液进行处理时，其效果并不理想，出水水质较差，试验表明需要将MBR工艺与NF、RO相结合，以确保处理后的水质满足相关排放标准。若以一种新型玻璃纤维管式动态MBR对垃圾渗滤液进行处理，其系统出水浊度在1.0NTU一下，COD的平均去除效率在71%以上，氨氮平均去除效率在98%以上。由此可知，MBR+NF工艺是处理垃圾渗滤液的最佳方式，始终发挥着重要的作用。

结束语

总而言之，膜生物反应器是基于现代科学技术不断进步之上所形成的一种新型污水处理技术，尽管其商业化取得一定成就，但不可避免的存在自身局限性。为促进膜生物反应器在污水处理中的应用价值得到最大程度的发挥，在未来一段时间内应当加强膜的开发和制造技术研究，在提高膜的使用性能的同时，尽可能减少运行成本，提高系统可靠性，增强膜生物反应器在污水处理领域的市场竞争力。

参考文献

[1]李宏罡，张玲，张宝杰.膜生物反应器在污水处理中应用研究[J].黑龙江科技信息，2011（10）：61-61.

[2]张月.浅谈膜生物反应器对水质的净化作用[J].黑龙江环境通报，2016（01）.

[3]荣佳慧，张卿尧，韦浩，潘婧晶，任建新，曹雯雯.膜生物反应器研究及应用现状[J].黑龙江科技信息，2015（07）.