MBR技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用（一）
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共1頁
摘要：介紹了MBR在國(guó)內(nèi)外污水處理中的研究及應(yīng)用,以及MBR技術(shù)的分類及特點(diǎn)。
膜生物反應(yīng)器(MembraneBioreactor,簡(jiǎn)稱MBR),是由膜分離和生物處理結(jié)合而成的一種新型、高效的污水處理技術(shù)。膜分離技術(shù)最早應(yīng)用于微生物發(fā)酵工業(yè),隨著膜材料和制膜技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò),已經(jīng)涉及到化工、電子、輕工、紡織、冶金、食品、石油化工和污水處理等多個(gè)領(lǐng)域。
1 MBR技術(shù)在國(guó)外污水處理中的研究及應(yīng)用
膜分離技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用開始于20世紀(jì)60年代末#1969年美國(guó)的Smith等人首次將活性污泥法與超濾膜組件相結(jié)合用于處理城市污水的工藝研究,該工藝膽地提出了用膜分離技術(shù)取代常規(guī)活性污泥法中的二沉池,利用膜具有高效截留的物理特性,使生物反應(yīng)器內(nèi)維持較高的污泥濃度,在F/M低比值下工作,這樣就可以使有機(jī)物盡可能地得到氧化降解,提高了反應(yīng)器的去除效率,這就是MBR的最初雛形。
進(jìn)入20世紀(jì)70年代,有關(guān)MBR的研究進(jìn)一步深入開展#1970年,Hardt等人使用完全混合生物反應(yīng)器與超濾膜組合工藝處理生活污水,獲得了98%的COD去除率和100%去除細(xì)菌的結(jié)果。1971年,Bemberis等人在污水處理廠進(jìn)行了MBR試驗(yàn),取得了良好的試驗(yàn)結(jié)果。1978年,Bhattacharyya等人將超濾膜用于處理城市污水,獲得了非飲用回用水。1978年,Grethlein利用厭氧消化池與膜分離進(jìn)行了處理生活污水的研究,BOD和TN的去除率分別為90%和75%。
在這一時(shí)期,盡管各國(guó)學(xué)者對(duì)MBR工藝做了量的研究工作,并獲得了一定的研究成果,但是由于當(dāng)時(shí)膜組件的種類很少,制膜工藝也不是十分成熟,膜的壽命通常很短,這就限制了MBR工藝長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行,從而也就限制了MBR技術(shù)在實(shí)際工程中的推廣應(yīng)用。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后,隨著材料科學(xué)的發(fā)展與制膜水平的提高,推動(dòng)了膜生物反應(yīng)器技術(shù)的向前發(fā)展,MBR工藝也隨之得到迅速發(fā)展。日本研究者根據(jù)本國(guó)國(guó)土狹小!地價(jià)高的特點(diǎn)對(duì)MBR技術(shù)進(jìn)行了力開發(fā)和研究,并在MBR技術(shù)的研究和開發(fā)上走在了前列,使MBR技術(shù)開始走向?qū)嶋H應(yīng)用。
20世紀(jì)90年代以后,MBR技術(shù)得到了最為迅猛的發(fā)展,人們對(duì)MBR在生活污水處理!工業(yè)廢水處理!飲用水處理等方面的應(yīng)用都進(jìn)行了研究,MBR已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段,并得到了快速的推廣。
20世紀(jì)的最后幾年,人們圍繞著膜生物反應(yīng)器的關(guān)鍵問題進(jìn)行了較多的研究,并取得了一些成果。有關(guān)膜生物反應(yīng)器的研究從實(shí)驗(yàn)室小試!中試規(guī)模走向了生產(chǎn)性試驗(yàn),應(yīng)用MBR的中、小型污水處理廠也逐漸見諸報(bào)道。1998年初,歐洲第一座應(yīng)用一體式膜生物反應(yīng)器的生活污水處理廠在英國(guó)的Porlock建成運(yùn)行,成為英國(guó)膜生物反應(yīng)器技術(shù)的里程碑。
本世紀(jì)初,人們對(duì)膜生物反應(yīng)器的研究方興未艾,使得該項(xiàng)技術(shù)正在逐漸趨于成熟。
2 MBR技術(shù)在國(guó)內(nèi)污水處理中的研究及應(yīng)用
我國(guó)對(duì)膜生物反應(yīng)器的研究雖然起步較晚,但發(fā)展速度很快。1991年,芩運(yùn)華對(duì)膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用進(jìn)行了綜述,介紹了MBR在日本的研究狀況,這是我國(guó)學(xué)者對(duì)膜生物反應(yīng)器做的較早的報(bào)道。隨后,江成璋等人進(jìn)行了中空纖維超濾膜在生物技術(shù)中的應(yīng)用研究。1995年,樊耀波將MBR用于石油化工污水凈化的研究,研制出一套實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的好氧分離式MBR。
從1995年以來,我國(guó)對(duì)膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)的研究工作開始全面展開,多家科研院所進(jìn)行了此方面的研究,清華學(xué)、哈爾濱工業(yè)學(xué)、中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、天津?qū)W、同濟(jì)學(xué)等對(duì)膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行特性、膜通量的影響因素、膜污染的防止與清洗等方面做了量細(xì)致的研究工作。2000年,顧平采用國(guó)產(chǎn)中空纖維膜對(duì)生活污水做了中試規(guī)模的MBR研究,結(jié)果表明：MBR工藝出水懸浮物為零,細(xì)菌總數(shù)優(yōu)于飲用水標(biāo)準(zhǔn),COD和氨氮的去除率都高于95%,出水可直接回用。2001年,張立秋等對(duì)一體式MBR處理生活污水的主要設(shè)計(jì)參數(shù)HRT、SRT等進(jìn)行了理論推導(dǎo),為實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供了參考,并對(duì)膜堵塞機(jī)理進(jìn)行了深入研究探討,提出了膜內(nèi)部生物堵塞的存在。
雖然,我國(guó)在MBR技術(shù)的研究探討方面取得了顯著的成績(jī),但是同日本、英國(guó)、美國(guó)等國(guó)家相比,我國(guó)的研究試驗(yàn)水平還比較落后,由于國(guó)產(chǎn)膜組件的種類較少,膜質(zhì)量較差,壽命通常較短,因此在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的問題。雖然在我國(guó)膜生物反應(yīng)器用于處理生活污水已有應(yīng)用,但到目前為止,設(shè)計(jì)完善、運(yùn)行良好的應(yīng)用膜生物反應(yīng)器的生活污水處理廠還未見報(bào)道。
