§

按材质分为无机膜和有机膜。目前国内普遍采用有机膜，其成本相对较低，制造工艺

较为成熟，膜孔径和样式较为多样，但运行过程易污染、强度低、使用寿命短。有机膜包括：
聚丙烯类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。无机膜是固态膜的
一种，是由无机材料如金属、金属氧化物、陶瓷、多空玻璃、沸石、无机高分子材料等制造成
的半透膜。在 MBR 中使用的无机膜多为陶瓷膜。其通量高、耐污染、寿命长，在高浓度工业
废水处理中具有很大的竞争力。但无机膜不耐碱、弹性小，且造价昂贵。

膜组件按其结构形式可分为中空纤维式、毛细管式、管式、卷式、板框式等。在外置式

MBR 工艺中，板框式、管式等应用较多。在浸没式 MBR 工艺中，多采用中空纤维式、板框
式等。

表 1 膜分离过程及分离特点

Tab.1 Membrane separation processes and main features

2 MBR 在制药废水处理的优势
2.1 分离效率高，出水水质有保证
制药废水中含有大量悬浮物质，通过膜的高效分离作用，使得出水中悬浮物和浊度

接近于零。此外，由于废水中含有毒害性物质，容易导致污泥发生膨胀现象，在膜分离作
用下，不会使出水水质受到影响[6]。

2.2 污泥浓度高，生化能力强
以膜组件代替二沉池，几乎全部活性污泥均可停留在反应器内，能够有效的提高污

泥浓度，MBR 的污泥浓度最高可达 18000~19000 mg/L[7]。与传统工艺相比，能够提高污
泥浓度，且在发生污泥膨胀后可避免活性污泥流失。由于制药废水水质和水量具有较大的
波动性，污泥浓度的提高，增加了反应器的处理能力，并可承受较高的抗冲击负荷[5]。

2.3 提高了难降解有机物的净化效率高，缩短了水力停留时间
制药废水中的难降解有机物被截留在反应器内，获得了比传统生物法过多的与微生

物接触的时间，有利于某些专性微生物的培养，提高难降解有机物的净化效率 [8]。此外，
由于难降解有机物的净化效率高，在保证出水水质的前提下，MBR 可缩短 HRT。干建文
等[2]采用自组装 300 L 的 MBR 对头孢类制药废水厌氧处理出水进行处理并与传统活性污
泥法进行比较。在 COD 去除率达 90 %的前提下，传统活性污泥法的 HRT 为 80 h，而
MBR 的 HRT 为 35 h。

2.4 利于硝化细菌生长，NH3-N 去除效果好
MBR 的膜不能对 NH3-N 产生截留作用，导致 MBR 具有较高的 NH3-N 去除率的主

要原因是反应器内存在大量硝化细菌。在膜的分离作用下，生长缓慢的硝化细菌被停留在
反应器内，为其生长繁殖创造了有利条件。硝化细菌在反应器内的大量累积，使 MBR 对
NH3-N 具有很高的去除效果。范举红等[9]利用活性污泥法-水解酸化法-MBR 组合工艺处
理某化学制药厂废水，进水氨氮浓度为 72.8~92.4 mg/L，结果发现几乎所有氨氮都在
MBR 池被除去，出水氨氮浓度为 1.4~4.1 mg·L-1，总去除率为 94.5 %~97.6 %。

3 MBR 在制药废水处理的应用现状