环保百科：污师课堂带你全面了解MBR工艺

1 出水水质优质稳定

由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准(  CJ25.1-89 )，可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。  同时，膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。

2剩余污泥产量少

该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥排放)，降低了污泥处理费用。

3占地面积小，不受设置场合限制

生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省;该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。

4可去除氨氮及难降解有机物

由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。

5操作管理方便，易于实现自动控制

该工艺实现了水力停留时间( HRT )与污泥停留时间( SRT  )的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。

6易于从传统工艺进行改造

该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理(从而实现城市污水的大量回用)等领域有着广阔的应用前景。

7膜-生物反应器的不足

膜-生物反应器也存在一些不足。主要表现在以下几个方面：

1膜造价高，使膜 - 生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺;

2 膜污染容易出现，给操作管理带来不便;

3 能耗高：首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是 MBR 池中 MLSS  浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成 MBR  的能耗要比传统的生物处理工艺高。

由于膜通量的提高、膜寿命的延长会大幅度降低MBR的运行费用，因此，在保证出水水质的前提下，膜通量应尽可能大，这样可减少膜的使用面积，降低基建费用与运行费用。因此控制膜污染，保持较高的膜通量，是MBR研究的重要内容。而膜通量与膜材料、操作方式、水力条件等因素密切相关。

能耗

能耗是污水处理工艺的一个重要的评价指标，直接关系到处理方法的可行性。目前，常规分离式MBR运行能耗为3～4  kW•h/m3，淹没式MBR运行能耗为0.6～2 kW•h/m3，高于活性污泥法的0.3～0.4 kW•h/m3。

较高的动力费用是MBR推广应用中遇到的主要问题之一。许多研究结果也表明：能耗是造成MBR运行费用高的主要原因。

分离式MBR的能耗组成：泵的热能损失、曝气能耗、管道阻力能耗、膜组件能耗和回流污泥水头损失能耗，其耗能大小依次为：膜组件>泵>曝气>管道>回流污泥，膜组件能耗占总能耗的40%～50%，其中80%用于膜过滤的能量以热能的方式散发。其中曝气的能耗占总能耗的96%以上。

MBR的应用领域

1城市污水处理及建筑中水回用

1967 年第一个采用 MBR 工艺的废水处理厂由美国的 Dorr-Oliver 公司建成，这个处理厂处理 14m 3 /d  废水。

1977 年，一套污水回用系统在日本的一幢高层建筑中得到实际应用。1980 年，日本建成了两座处理能力分别为 10m 3 /d 和 50m 3 /d 的  MBR 处理厂。

90 年代中期，日本就有 39 座这样的厂在运行，最大处理能力可达 500m 3 /d ，并且有 100 多处的高楼采用 MBR  将污水处理后回用于中水道。

1997 年，英国 Wessex 公司在英国 Porlock 建立了当时世界上最大的 MBR 系统，日处理量达 2 000 m 3 ， 1999 年又在  Dorset 的 Swanage 建成了13000m 3 /d 的 MBR 工厂 。

1998 年 5 月，清华大学进行的一体式膜 - 生物反应器中试系统通过了国家鉴定。 2000 年初，清华大学在北京市海淀乡医院建起了一套实用的 MBR  系统，用以处理医院废水，该工程于 2000 年 6 月建成并投入使用，目前运转正常。

2000 年 9 月，天津大学杨造燕教授及其领导的科研小组在天津新技术产业园区普辰大厦建成了一个 MBR 示范工程，该系统日处理污水 25  吨，处理后的污水全部用于卫生间的冲洗及绿地浇洒，占地面积为 10 平方米，处理每吨污水的能耗为 0.7kW • h 。

2 工业废水处理

90 年代以来， MBR 的处理对象不断拓宽，除中水回用、粪便污水处理以外，MBR  在工业废水处理中的应用也得到了广泛关注，如处理食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料废水、石油化工废水，均获得了良好的处理效果。

90 年代初，美国在 Ohio 建造了一套用于处理某汽车制造厂的工业废水的 MBR 系统，处理规模为 151m 3 /d ，该系统的有机负荷达  6.3kgCOD/m 3 •d ， COD 去除率为 94%  ，绝大部分的油与油脂被降解。在荷兰，一脂肪提取加工厂采用传统的氧化沟污水处理技术处理其生产废水，由于生产规模的扩大，结果导致污泥膨胀，污泥难以分离，最后采用  Zenon 的膜组件代替沉淀池，运行效果良好。

3微污染饮用水净化

随着氮肥与杀虫剂在农业中的广泛应用，饮用水也不同程度受到污染。LyonnaisedesEaux 公司在 90  年代中期开发出同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂、去除浊度功能的 MBR 工艺， 1995 年该公司在法国的Douchy建成了日产饮用水  400m3的工厂。出水中氮浓度低于0.1mgNO2/L ，杀虫剂浓度低于 0.02μg/L 。

4土地填埋场 / 堆肥渗滤液处理

土地填埋场 /  堆肥渗滤液含有高浓度的污染物，其水质和水量随气候条件与操作运行条件的变化而变化。 MBR 技术在 1994 年前就被多家污水处理厂用于该种污水的处理。通过  MBR 与 RO 技术的结合，不仅能去除 SS 、有机物和氮，而且能有效去除盐类与重金属。

美国 Envirogen 公司开发出一种 MBR 用于土地填埋场渗滤液的处理，并在新泽西建成一个日处理能力为40 万加仑 ( 约 1500m 3 /d)  的装置，在 2000 年底投入运行。该种 MBR 使用一种自然存在的混合菌来分解渗滤液中的烃和氯代化合物，其处理污染物的浓度为常规废水处理装置的 50 ～100  倍。能达到这一处理效果的原因是，MBR 能够保留高效细菌并使细菌浓度达到50000g/L 。在现场中试中，进液COD 为几百至40000mg/L  ，污染物的去除率达 90% 以上。