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艺。在
MBR 中,活性微生物与污水充分接触氧化,不断氧化污水中能被微生物降解的有机
物,而不能被微生物降解的有机物和无机物及活性污泥、悬浮物、各类胶体、大部分细菌则
被
MBR 中的膜组件截留,活性污泥浓度大大提高,实现了水力停留时间和泥龄的完全分离
[10]
。
MBR 对于原水水质的的变化均有很强的适应性,保证出水水质的稳定,集生物反应器的生
物降解作用和膜的高效分离作用于一体,大大强化了生物反应器的功能。
根据膜组件的设置位置不同,
MBR 有分置式和一体式两大类
[11]
,图
1
[11]
为一体式膜生
物反应器。它是在活性污泥法的曝气池内设置膜组件,用膜代替常规的二沉池和后置的过滤
消毒工艺,使曝气池中的活性污泥浓度大大提高。出水通过真空泵的负压抽吸作用外排。
图
1 一体式膜生物反应器
膜生物反应器的优点是出水水质良好,不会产生卫生问题,感官性状佳,处理流程简单,
低污泥负荷,高泥龄运转,自动化程度高,占地少,运行稳定,易于管理,且适应性强。
Cote 等
[12]
研究表明,
MBR 工艺的处理成本要低于传统活性污泥法+膜过滤工艺。
MBR 的研究始于 20 世纪 60 年代的美国,但因当时受生产技术所限,在实际应用中遇
到障碍。
70 年代以后,日本大力开发和研究,80 年代后 MBR 在日本得到广泛应用,其已
有
100 除高楼的中水回用系统采用 MBR 处理工艺
[13]
。美国官方文件曾说
“18 世纪电器改变
了整个工业进程,而
20 世纪膜技术将改变整个面貌”
[22]
。日本则把膜技术作为
21 世纪的重
点技术进行研究开发
[23]
。我国对
MBR 的研究始于 1993 年,近几年试验研究的报道频繁出
现,应用也比较多,大连的香格里拉大饭店的宾馆污水再生回用工程就用的
MBR 工艺
[14]
。
国内对
MBR 的研究主要分为以下三方面
[3]
:①探索不同生物处理工艺与膜分离单元的
组合形式。生物反应处理工艺从活性污泥法扩展到接触氧化法、生物膜法、活性污泥与生物
膜相结合的复合工艺、两相厌氧工艺等。②影响处理效果与膜污染的因素、机理及数学模型
的研究。其目的是探求合适的操作条件与工艺参数,尽可能减轻膜污染,提高膜组件的处理
能力和运行稳定性。③扩大
MBR 的应用范围。MBR 的研究对象从生活污水扩展到高浓度
有机废水(食品废水、啤酒废水)与难降解工业废水(石化废水、印染废水等),但以生活
污水的处理为主。另外,也有少数研究者采用硅橡胶膜生物反应器对废水中的挥发性有机化
合物(
VOC)进行生物处理的传质动力学研究。如:图 2
[21]
为抚顺市肉联厂采用
MBR 后的
工艺流程图,其原有污水站日处理能力
800m
3
污水,以
SBR 工艺为主体,它的中水回用装
置是在保证原污水站正常运行的前提下,在
SBR 池内增加 4 套膜生物组件,中水的进水水
源为污水处理站的出水,中水回用系统每日处理
100m
3
。