1、mbr工藝技術(shù)在工業(yè)廢水處理的應(yīng)用作者：馬訓(xùn)孟1劉秋鳳2沖：2456來源：低碳地產(chǎn) 2015年13期 字體：大中小 打印當(dāng)頁正文【摘要】mbr工藝技術(shù)的全稱為膜生物反應(yīng)器技術(shù)，膜生物反應(yīng)器(mbr)是一種新型、 高效的廢水處理工藝，由丁該技術(shù)是膜技術(shù)和污水牛 物處理技術(shù)冇機(jī)結(jié)合產(chǎn)牛的而具有顯著優(yōu) 勢，在工業(yè)廢水處理中得到了i益廣泛的應(yīng)用。本文從mbr i藝的原理、類型等講起，淺論了該 技術(shù)在工業(yè)廢水處理過程小的應(yīng)用現(xiàn)狀，闡明了該工藝在應(yīng)用屮存在的問題并提出了提出了一些 建議和措施?！娟P(guān)鍵詞】ibr工藝技術(shù)；膜生物反應(yīng)器；廢水處埋引言：膜生物反應(yīng)器(membrane bioreactor, mb

2、r)是一種將膜分離技術(shù)和生物降解扌支術(shù)有 機(jī)結(jié)合而成的新型水處理技術(shù)。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，該工藝?yán)し蛛x設(shè)備將生化反應(yīng)池 屮的大分子有機(jī)物和活性污泥截留在池中，用膜裝置取代二沉池進(jìn)行泥水分離，具有更高效率的 分離效果；它幾乎能將所有的微牛物截留在牛物反應(yīng)器屮，使得反應(yīng)器屮保持很高的微牛物量, 污泥齡可以很長，使出水中的有機(jī)污染物含量降到最低，冇效地去除氮、磷污染物，因此，ibr 工藝貝有許多其它牛-物處理工藝不可比擬的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于廢水深度處理、水資源再利川領(lǐng)域, 具冇廣闊的應(yīng)用前景。1 mbr _e藝概述1. 1 mbri藝凈水原理mbr x藝首先利川牛物反應(yīng)器中微牛物的降解作川対廢

3、水進(jìn)行處理，再經(jīng)過膜的高效分離將 人分子有機(jī)物和活性污泥截稱在牛物反應(yīng)器當(dāng)中。通過膜的分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的處 理性能，使活性污泥濃度大大提高，mbr工藝的水力停留時間(hrt)和污泥停留時間(srt)可 以分別進(jìn)行控制，提高了工藝的操作性。1.2類型ibr的基本結(jié)構(gòu)包括四個環(huán)節(jié)：進(jìn)水系統(tǒng)、生物反應(yīng)池、膜紐件、自控系統(tǒng)。由于齊個環(huán)節(jié) 的多樣性，mbr有著不同的分類。按膜組件和生物反應(yīng)器的相對位置，mbr可以分為一體式膜卞 物反應(yīng)器、分置式膜牛物反應(yīng)器和復(fù)合式膜生物反應(yīng)器三種。按膜組件功能，可分為膜一曝氣生 物反應(yīng)器、萃取膜生物反應(yīng)器、膜分離生物反應(yīng)器；按膜組件形式不同，mbr可分為管式

4、、板框 式、屮空纖維式；按壓力驅(qū)動形式不同，可分為外壓式、抽吸式反應(yīng)器；按生物反應(yīng)器類型，可 分為好氧式和厭氧式兩種。制圖如下：分類依據(jù)種類膜組件和牛物反應(yīng)器的相對位置-體式膜牛物反應(yīng)器、分置式膜牛物反應(yīng)器和復(fù)合式膜牛 物反應(yīng)器膜組件功能膜一曝氣生物反應(yīng)器、茅取膜生物反應(yīng)器、膜分離生物反應(yīng)器膜組件形式管式、板框式、屮空纖維式壓力驅(qū)動形式外壓式、抽吸式反應(yīng)器牛物反應(yīng)器類型好氧式、厭氧式1.3特點(diǎn)（1）h!水水質(zhì)穩(wěn)定。mbr能夠進(jìn)行高效的固液分離，膜單元能夠截留可溶性人分子化合物 和微牛-物，出水水質(zhì)良好，符合三級處理標(biāo)準(zhǔn)，可直接回川或補(bǔ)充地下水?？蛇M(jìn)行回川。（2）提升了難降解有機(jī)物的凈化效率，降

5、低了水力停留時間。在反應(yīng)器內(nèi)通常都會留有大 量的難降解有機(jī)物，那么其與微牛物的接觸時間就更長，那么就可以更好的培養(yǎng)專性微牛物，大 大的提升了難降解有機(jī)物的凈化效率。（木文由-體化污水處理生產(chǎn)廠家廣東春雷環(huán)境工程有限 公司采編，如有侵權(quán)請告知）（3）耐負(fù)荷沖擊。1br的微生物濃度遠(yuǎn)高于其他生物反應(yīng)器，裝置能夠處理的容積負(fù)荷大, 當(dāng)進(jìn)水的有機(jī)物濃度變化較人時，單位質(zhì)量微生物在單位時間內(nèi)處理的有機(jī)物質(zhì)量，即有機(jī)負(fù)荷 率變化不會很人，那么系統(tǒng)的處理效果也不會有很人變化。（4）mbr利用其高的mlss,可以保證有機(jī)負(fù)荷高峰期的出水水質(zhì)，h在低峰期污泥可以進(jìn) 行自身消化（內(nèi)源呼吸），致使剩余污泥比常規(guī)活性

6、污泥法處理少50 %80 %,可以減小剩余 污泥處置費(fèi)用。1. 4不足（1）膜組件造價髙，工程投資較人，比常規(guī)處理方法髙30 %50 %0（2）目前的膜壽命都比較短，膜組件一般只能使用5年左右，需要到期更換，進(jìn)一步增加 了運(yùn)行成本。（3）能耗較高，因?yàn)槟嗨蛛x過程需要一定的膜驅(qū)動力，而且生物反應(yīng)器屮污泥濃度很窩, 要有足夠的氣傳遞速率，需要加人曝氣量。（4）膜容易被污染，需要能期進(jìn)行清洗，給操作管理帶來了不便。2. 應(yīng)用現(xiàn)狀2. 1應(yīng)用2. 1. 1 mbr技術(shù)在重金屬行業(yè)廢水處理中的應(yīng)用聶凱等人分別采用陶瓷膜和超濾膜生物反應(yīng)器對某印刷電路板（pcb）廠現(xiàn)冇廢水處理廠出 水進(jìn)行深度處理研究。結(jié)

7、果表明:在進(jìn)水c0d 191.2270. 4 mg/l、nh3-n 3050 mg/l, mlss 6500 mg/l、do 48 mg/l、反應(yīng)時間為5 h的條件下,兩種膜生物反應(yīng)器出水cod和nh3-n的濃 度分別低于99. 2 mg/l和0. 759 mg/l,達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 8978-1996）中的一級 排放標(biāo)準(zhǔn)。2. 2.2 mbr技術(shù)在乙烯廢水處理中的應(yīng)用賈秀芹在某乙烯工程采用mbr工藝進(jìn)行廢水處理。工程運(yùn)行結(jié)果表明，該工藝出水水質(zhì)穩(wěn)定, codcr, nh3-n油的平均質(zhì)量濃度分別為24.45、0. 37/0. 36mg/l,出水ss檢測不岀，滿足 gb8978-19

8、96污水綜介排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)的要求。2. 2. 3在合成氨工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用魏維剛、劉嵐在某廢水處理站采用采用a/o/a+mbr i藝,1br采用一體式，選用mung-620aiit 型中空纖維微濾膜進(jìn)行合成氨工業(yè)廢水處理°hbr投運(yùn)后，出水cod含量70mg/l, nh3-n含量 含量可穩(wěn)定在25mg/l, 2套mbr系統(tǒng)的產(chǎn)水量均為150m3/h,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。1年多的實(shí)你運(yùn) 行情況表明，該污水處理系統(tǒng)為企業(yè)的節(jié)能減排提供了可靠保障。2. 2影響mbr凈化效果的因素影響mbr工藝系統(tǒng)運(yùn)行效果的4個重要指標(biāo)分別是污泥濃度（mlss）、cod負(fù)荷、溫度、 ph。隨著mlss的增高

9、，微生物量也就增加，對水質(zhì)水量的變化適應(yīng)能力加強(qiáng)，抗沖擊負(fù)荷能力 變強(qiáng)。由于mbr出水水質(zhì)穩(wěn)定，所以其動力學(xué)參數(shù)cod污泥負(fù)荷和容積負(fù)荷隨述、出水的cod 濃度變化而變化。溫度対微生物及莫酶的活性都有很人的影響，溫度的改變不僅影響生化反應(yīng)的 速度和平衡等,而h還影響微生物及其酶系統(tǒng)的種類，從而產(chǎn)生不同類型的生化反應(yīng)。在mbr i 藝中，ph的降低，對cod的去除率影響不是很人，但對n1i3-n的去除率影響很人。3存在的問題及改進(jìn)建議3. 1存在的問題mbr工藝技術(shù)在工業(yè)廢水處理的應(yīng)用過程中存在的主要問題是膜污染。膜污染指的是與膜接 觸的污水中的膠粒、微粒以及溶質(zhì)分子等在物理、化學(xué)、生化作川和機(jī)

10、械作川下，在膜表面或膜 的微孔內(nèi)積累、沉積，微牛物在膜衣面積累，使得膜孔徑變小和堵塞，使膜通量和分離特性大幅 度下降的現(xiàn)彖。膜污染的產(chǎn)生點(diǎn)接導(dǎo)致膜通最的下降,大大縮短了膜的使用壽命,就需要增加更 換膜組件的頻次，從而提髙了 mbr系統(tǒng)的運(yùn)行成木。（木文山一體化污水處理生產(chǎn)廠家廣東春雷 環(huán)境工程有限公司采編，如有侵權(quán)請告知）如今，膜組件是1br處理系統(tǒng)中主要組成部分，同時也是技術(shù)含量最高及價值最大的部分, 其成本占據(jù)整體設(shè)備投入的多部分。此外，1br需要先進(jìn)的設(shè)備以滿足其fl動化的要求，這也增 加了其成本。浸沒式mbr工藝，需加大曝氣強(qiáng)度，造成能耗上升。另外，膜組件壽命冇限，達(dá) 到一定使用年先后

11、需更換膜組件。據(jù)分析，國內(nèi)mbr投資成本在2000-2500元/m3,是傳統(tǒng)活性 污泥法項(xiàng)口建設(shè)成本的1.5倍左右。3. 2改進(jìn)建議（1）改善膜性質(zhì)。通過化學(xué)改性將疏水性膜轉(zhuǎn)變成親水性膜，親水膜與水分子z間形成氫 鍵，能夠在般表面形成一層水分子層，對保護(hù)膜免受污染冇積極作用。常用的改性方法有接枝、 共聚、交聯(lián)、等離子或放射性刻蝕等。（2）優(yōu)化膜組件設(shè)計(jì)。膜組件的優(yōu)化設(shè)計(jì)包括膜材料和膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及合理的流道結(jié)構(gòu) 和裝填密度。膜材料通常選川親水性的，膜結(jié)構(gòu)一般選川不対稱結(jié)構(gòu)，可降低膜孔堵塞。還需要 結(jié)構(gòu)力條件，合理設(shè)計(jì)膜組件與曝氣裝置間的距離，既不影響氣體傳質(zhì)效率，又能提高液體的上 升速率以減輕

12、污泥在膜表面的積累。4、結(jié)語我國對mbr的研究雖然還不到10年，但是發(fā)展卻i分迅速。從原有的生物反應(yīng)處理工藝 擴(kuò)展到活性污泥與牛物膜相結(jié)合的復(fù)合式工藝、生物膜法、兩相厭氧工藝、接觸氣化法等。隨著 mbr工藝的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍也不斷拓寬，從?；钗鬯?dāng)U展到難降解工業(yè)廢水（造紙廢水、 印染廢水、化工廢水等）。但仍存在一些不足，如，在膜反應(yīng)器的使用過程屮，膜反應(yīng)器處理廢 水會產(chǎn)生大量污泥，造成膜污染，也影響處理效果，如何避免膜污染是未來研究的方向z。參考文獻(xiàn)：1 梁乾偉，程國玲，孔維鵬，李永峰.mbr t藝在廢水處理中的研究與應(yīng)用進(jìn)展j.廣東化 工，2015, 16： 123-124+79.2 魏維剛，劉嵐.hbr工藝在合成氨工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用j.化肥工業(yè)，201