MBR技術在污水處理中的應用（一）
發布時間：2010-01-14 共1頁
摘要：介紹了MBR在國內外污水處理中的研究及應用,以及MBR技術的分類及特點。
膜生物反應器(MembraneBioreactor,簡稱MBR),是由膜分離和生物處理結合而成的一種新型、高效的污水處理技術。膜分離技術最早應用于微生物發酵工業,隨著膜材料和制膜技術的發展,其應用領域不斷擴,已經涉及到化工、電子、輕工、紡織、冶金、食品、石油化工和污水處理等多個領域。
1 MBR技術在國外污水處理中的研究及應用
膜分離技術在污水處理中的應用開始于20世紀60年代末#1969年美國的Smith等人首次將活性污泥法與超濾膜組件相結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取代常規活性污泥法中的二沉池,利用膜具有高效截留的物理特性,使生物反應器內維持較高的污泥濃度,在F/M低比值下工作,這樣就可以使有機物盡可能地得到氧化降解,提高了反應器的去除效率,這就是MBR的最初雛形。
進入20世紀70年代,有關MBR的研究進一步深入開展#1970年,Hardt等人使用完全混合生物反應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%去除細菌的結果。1971年,Bemberis等人在污水處理廠進行了MBR試驗,取得了良好的試驗結果。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%。
在這一時期,盡管各國學者對MBR工藝做了量的研究工作,并獲得了一定的研究成果,但是由于當時膜組件的種類很少,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工藝長期穩定的運行,從而也就限制了MBR技術在實際工程中的推廣應用。
進入20世紀80年代以后,隨著材料科學的發展與制膜水平的提高,推動了膜生物反應器技術的向前發展,MBR工藝也隨之得到迅速發展。日本研究者根據本國國土狹小!地價高的特點對MBR技術進行了力開發和研究,并在MBR技術的研究和開發上走在了前列,使MBR技術開始走向實際應用。
20世紀90年代以后,MBR技術得到了最為迅猛的發展,人們對MBR在生活污水處理!工業廢水處理!飲用水處理等方面的應用都進行了研究,MBR已經進入實際應用階段,并得到了快速的推廣。
20世紀的最后幾年,人們圍繞著膜生物反應器的關鍵問題進行了較多的研究,并取得了一些成果。有關膜生物反應器的研究從實驗室小試!中試規模走向了生產性試驗,應用MBR的中、小型污水處理廠也逐漸見諸報道。1998年初,歐洲第一座應用一體式膜生物反應器的生活污水處理廠在英國的Porlock建成運行,成為英國膜生物反應器技術的里程碑。
本世紀初,人們對膜生物反應器的研究方興未艾,使得該項技術正在逐漸趨于成熟。
2 MBR技術在國內污水處理中的研究及應用
我國對膜生物反應器的研究雖然起步較晚,但發展速度很快。1991年,芩運華對膜生物反應器的應用進行了綜述,介紹了MBR在日本的研究狀況,這是我國學者對膜生物反應器做的較早的報道。隨后,江成璋等人進行了中空纖維超濾膜在生物技術中的應用研究。1995年,樊耀波將MBR用于石油化工污水凈化的研究,研制出一套實驗室規模的好氧分離式MBR。
從1995年以來,我國對膜生物反應器污水處理技術的研究工作開始全面展開,多家科研院所進行了此方面的研究,清華學、哈爾濱工業學、中國科學院生態環境研究中心、天津學、同濟學等對膜生物反應器的運行特性、膜通量的影響因素、膜污染的防止與清洗等方面做了量細致的研究工作。2000年,顧平采用國產中空纖維膜對生活污水做了中試規模的MBR研究,結果表明：MBR工藝出水懸浮物為零,細菌總數優于飲用水標準,COD和氨氮的去除率都高于95%,出水可直接回用。2001年,張立秋等對一體式MBR處理生活污水的主要設計參數HRT、SRT等進行了理論推導,為實際工程設計提供了參考,并對膜堵塞機理進行了深入研究探討,提出了膜內部生物堵塞的存在。
雖然,我國在MBR技術的研究探討方面取得了顯著的成績,但是同日本、英國、美國等國家相比,我國的研究試驗水平還比較落后,由于國產膜組件的種類較少,膜質量較差,壽命通常較短,因此在實際應用中存在一定的問題。雖然在我國膜生物反應器用于處理生活污水已有應用,但到目前為止,設計完善、運行良好的應用膜生物反應器的生活污水處理廠還未見報道。
