污水處理中膜生物反應器的應用

膜生物反應器(MBR)將膜分離和生物處理相結合，利用膜組件代替傳統污水處理工藝中的二沉池，達到泥水分離的效果。由于其具有出水水質(zhì)好、污泥濃度高、污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多的研究者對膜生物反應器處理技術(shù)開(kāi)展了相關(guān)研究，且該技術(shù)已經(jīng)在許多工程中得到了實(shí)際應用。

1、膜生物反應器的基本原理

膜生物反應器作為一種污水處理新技術(shù)，得到了國內外研究者的廣泛關(guān)注，我國對膜生物反應器工藝的研究始于20世紀90年代。這種技術(shù)將傳統的生物處理技術(shù)和膜分離技術(shù)有機結合在一起，利用活性污泥法去除污水中的有機污染物，再通過(guò)膜的截留作用將水和活性污泥進(jìn)行固液分離。膜生物反應器主要由生化池和膜組件兩部分組成，根據其組合方式可分為分置式膜生物反應器、一體式膜生物反應器和復合式膜生物反應器三種類(lèi)型。

2、膜生物反應器的應用現狀

由于膜生物反應器污泥濃度高、泥齡較長(cháng)，對生活污水、高濃度有機廢水與難降解工業(yè)廢水均有良好的處理效果。其占地面積小，設備緊湊，在實(shí)際應用中可以根據處理需要，與其他工藝靈活結合以達到不同目的。目前膜生物反應器與其他技術(shù)的組合工藝主要包括以下幾種2.1 A/O-MBR組合工藝

A/O工藝除了具有降解污水中COD的作用外，還可有效去除污水中的氨氮。由于硝化菌繁殖速度較慢，世代周期長(cháng)，因此需要較長(cháng)的污泥齡。將A/O工藝和MBR工藝結合可以有效提高污泥齡，有利于硝化菌的生長(cháng)，提高了脫氮效果。同時(shí)，MBR反應器較高的污泥濃度增強了系統的抗沖擊負荷能力，保證出水水質(zhì)穩定，且占地面積僅為傳統活性污泥法的1/5~1/3。

2.2 BAF-MBR組合工藝

盡管膜生物反應器具有多種優(yōu)勢，但在實(shí)際應用中存在著(zhù)較嚴重的膜污染問(wèn)題，從而導致成本較高，難以大范圍推廣。BAF將生物接觸氧化法和生物濾池相結合，同時(shí)具有生物氧化降解和過(guò)濾的作用。微生物主要生長(cháng)在反應器內的填料上，懸浮態(tài)微生物濃度與傳統生化池相比大大降低，因此可以有效控制膜污染。

2.3 EGSB-MBR組合藝

厭氧膜生物反應器是將厭氧生物技術(shù)與膜技術(shù)相結合用來(lái)處理污水的新型設備，包括厭氧濾池-MBRUASB-MBR和EGSB-MBR等。由于厭氧反應器不需要曝氣，其膜污染問(wèn)題比好氧MBR更為嚴重。ECSB是第三代厭氧反應器，在UASB的基礎上增加了循環(huán)回流的設計，不僅可以提高污泥和進(jìn)水的混合效果，還可以提高反應器內水流速度，增大對膜的沖刷作用，減緩膜污染。

3、膜生物反應器的優(yōu)勢

3.1 出水水質(zhì)好

根據其原理，膜生物反應器用膜分離代替了二沉池，其對污泥顆粒的截留作用明顯優(yōu)于傳統沉淀池的沉降效果，大大提高了出水水質(zhì)。另外，膜分離還可去除大部分細菌和病毒.出水可直接回用。

3.2 污泥度高

由于膜生物反應器可以截留污泥，生化池中的MLSS濃度可以達到10000mg/L以上。這樣大大提高了生化池的容積負荷節省了生化池的占地面積，且更有利于處理高濃度或難降解的廢水。同時(shí)，膜生物反應器不會(huì )出現傳統活性污泥法在高污泥濃度下出現的跑泥、死泥和污泥膨脹等問(wèn)題。

3.3 污泥產(chǎn)量少

膜生物反應器是在高容積負荷、低污泥負荷下運行的，理論上來(lái)講，其污泥齡趨近于無(wú)限長(cháng)，剩余污泥量為零。在實(shí)際運行中，膜生物反應器的污泥齡也遠遠大于傳統活性污泥法，剩余污泥量很低，降低了剩余污泥處理和處置的成本。同時(shí)，較長(cháng)的污泥齡促進(jìn)了世代較長(cháng)的微生物的生長(cháng)，有利于污水中難降解有機物的去除。

4、膜生物反應器的應用前景

膜生物反應器在污水處理中表現出較好的處理效果，具有出水水質(zhì)好、污泥濃度高、污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn)，且可以與多種工藝靈活結合達到不同的效果。但是在實(shí)際應用中由于膜污染使其成本較高，阻礙了其推廣。因此在今后的研究中應當通過(guò)開(kāi)發(fā)新型抗污染膜材料、改進(jìn)工藝等方式減緩膜污染，這樣才會(huì )使這項技術(shù)具有更大的競爭優(yōu)勢和更廣闊的應用前景。