隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的日益重視和人民環(huán)保意識(shí)的提高，對(duì)廢水治理的要求也越來(lái)越高，排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格。因此廢水能否治理達(dá)標(biāo)，直接關(guān)系到企業(yè)的生存和發(fā)展。無(wú)論是從企業(yè)的責(zé)任，還是從改善周?chē)乃h(huán)境的角度來(lái)說(shuō)，做好廢水治理工程都是十分必要的。治理污染，既能保護(hù)人民身體健康、改善企業(yè)工作環(huán)境，也能為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前MBR工藝在污水處理中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而且具有著很好的發(fā)展前景。

MBR（Membrane Bio - Reactor）是膜技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的污水處理新工藝。該工藝?yán)梦V或超濾膜對(duì)水處理微生物的高效截流作用獲得高濃度的活性污泥，各類(lèi)污染物去除率高，出水水質(zhì)好。

一、 MBR的工作原理及特點(diǎn)　

1、MBR含義及其工作原理　MBR為膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor）的簡(jiǎn)稱(chēng)，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于污水處理和水資源的再利用領(lǐng)域中，是一種新型的具有很好的發(fā)展前景的水處理技術(shù)，它將膜分離單元與生物處理單元有機(jī)的結(jié)合在一起，大大提高了水處理的能力和效率。在運(yùn)用MBR處理廢水時(shí)，膜分離設(shè)備可以將進(jìn)入生化反應(yīng)池中的活性污泥以及一些大分子的有機(jī)物細(xì)菌等、進(jìn)行有效的攔截，這就直接省去了廢水處理過(guò)程中的二沉池，提高了處理的效率，同時(shí)這種膜的分離技術(shù)也大大提高了水處理的能力，同時(shí)也讓生物反應(yīng)器的功能更加顯現(xiàn)，這種技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于大大增高了污泥濃度，使得水力的停留時(shí)間和污泥的停留時(shí)間更容易進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。

膜生物反應(yīng)器主要由膜分離組件及生物反應(yīng)器兩部分組成，而我們通常提到的膜-生物反應(yīng)器主要包括曝氣膜-生物反應(yīng)器、萃取膜-生物反應(yīng)器、固液分離型膜-生物反應(yīng)器三個(gè)部分，它們都是膜-生物反應(yīng)器的重要組成部分，在廢水處理中發(fā)揮著重要的作用。按照劃分的依據(jù)不同，MBR工藝分類(lèi)也不同，比如按照膜組件與生物反應(yīng)器組合方式不同，可以分為分置式、一體式、（一體）復(fù)合式等，根據(jù)膜組件不同可以分為管式、板框式、中空纖維式等。MBR運(yùn)行工藝流程圖如圖1所示。

2、MBR工藝的特點(diǎn)

（1）出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定　比于傳統(tǒng)的沉淀池MBR工藝進(jìn)行廢水處理，出水的水質(zhì)水質(zhì)好，且水質(zhì)穩(wěn)定，可以直接作為非飲用市政雜用水進(jìn)行回用。另一方面，MBR工藝處理廢水過(guò)程中，當(dāng)微生物進(jìn)入生物反應(yīng)器中時(shí)，MBR系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)截流微生物，這就保證了系統(tǒng)內(nèi)一直都維持較高的微生物濃度，從而提高了反應(yīng)裝置內(nèi)的反應(yīng)效率以及去除雜質(zhì)的去除率，從而進(jìn)一步提高出水的水質(zhì)，使得水質(zhì)更加符合處理水的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

（2）剩余污泥產(chǎn)量少

MBR工藝在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下就可以正常運(yùn)行了，剩余污泥產(chǎn)量也非常低，因此剩余污泥產(chǎn)量少也是MBR工藝的又一個(gè)突出的特點(diǎn)。

（3）占地面積小

MBR工藝流程中的生物反應(yīng)器可以維持較高濃度的微生物，提高反應(yīng)的效率，另外該處理裝置相比較其他的處理方式和裝置具有較高的容積負(fù)荷量，因此效率高也使得系統(tǒng)的占地面積大大減少，這樣就可以簡(jiǎn)便操作流程，降低處理費(fèi)用，節(jié)省成本。另外使用該工藝處理廢水還不容易受到場(chǎng)地的限制，因此條件的限制條件也較少，形式也較為多樣。

（4）可去除氨氮及難降解有機(jī)物

我們知道，MBR工藝處理的過(guò)程中微生物是被截流在生物反應(yīng)器中的，這樣可以提高微生物的處理效率以及增強(qiáng)微生物的截留生長(zhǎng)，促進(jìn)反應(yīng)器中有機(jī)物的生長(zhǎng)以及停留的時(shí)間，這樣對(duì)于降解一些難溶有機(jī)物也是非常有利的。

（5）操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

MBR工藝應(yīng)用采用一些先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控和管理，這樣既可以實(shí)現(xiàn)水力停留時(shí)間（HRT）與污泥停留時(shí)間（SRT）的完全分離，還可以使得系統(tǒng)控制更加靈活穩(wěn)定，這種污水處理的新技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，因此這種工藝處理操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

（6）易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造 。

MBR工藝相比于傳統(tǒng)的污水處理工藝具有深度處理的功能，對(duì)原來(lái)的傳統(tǒng)工藝具有很好的創(chuàng)新和改造，而且在原有的廢水處理的工藝上進(jìn)行改造也非常容易，因此應(yīng)用前景比較寬闊。

綜上所述，通過(guò)對(duì)比于傳統(tǒng)的污水處理工藝，MBR具有很寬廣的應(yīng)用前景，傳統(tǒng)的污水處理工藝在進(jìn)行泥水分離這個(gè)流程時(shí)候，多采用的是二沉池自身的重力作用完成的，因此這種處理工藝的分離效率和效果在很大程度上都取決于活性污泥的沉降性能，污泥的沉降性能越好，那么沉靜降的效率就越高，效果就越好。而影響活性污泥沉降性的主要因素就是曝氣池的運(yùn)行狀態(tài)，如果一旦對(duì)于曝氣池的的操作狀態(tài)不能很好地控制的話，那么污泥的活性也不能很好的控制，這也就限制了這種廢水處理工藝的適應(yīng)范圍。另一方面由于受到二沉池固液分離效果的影響，曝氣池很難維持較高的污泥濃度，一般情況下只能在1.5～3.5g/L的范圍之內(nèi)，這就直接限制了反應(yīng)池內(nèi)的生化反應(yīng)速率，影響反應(yīng)效果。再比如水力停留時(shí)間和污泥齡之間的相互依賴(lài)，使得提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)荷往往形成矛盾，不利于系統(tǒng)的正常運(yùn)行。傳統(tǒng)的廢水處理工藝在含油廢水處理的過(guò)程中容易產(chǎn)生大量的剩余污泥，直接增加了污泥處理的費(fèi)用，有時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致水體的進(jìn)一步惡化。

MBR工藝是一種將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)廢水生物處理技術(shù)相結(jié)合的廢水處理新技術(shù)，它取代了二沉池，從而直接降低了處理成本，提高了固液分離效率，另外反應(yīng)池的生化反應(yīng)速率也因?yàn)槠貧獬刂械奈勰嗷钚院蜐舛鹊脑龃蠖辛撕艽蟮奶岣?，特別是優(yōu)勢(shì)菌群的出現(xiàn)更是提高了生化的反應(yīng)速率。MBR工藝解決了很多傳統(tǒng)活性污泥處理工藝所解決不了的難題，它在當(dāng)前的城市二級(jí)污水處理和回收利用等領(lǐng)域中擁有著廣闊的前景。但是，在利用MBR工藝處理廢水過(guò)程中還有一些缺點(diǎn)和不足，它的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在膜-生物反應(yīng)器的造價(jià)高，對(duì)水質(zhì)前期處理要求高，因此使用膜-生物反應(yīng)器的使用投資較大，而且如果過(guò)度使用膜進(jìn)行廢水處理還會(huì)出現(xiàn)膜污染現(xiàn)象，直接影響操作管理。還有如果要想使得系統(tǒng)正常運(yùn)行，必須保持一定的膜驅(qū)動(dòng)壓力和足夠的曝氣強(qiáng)度等等，這也直接表現(xiàn)出了該工藝的另一個(gè)缺點(diǎn)---能耗高。

二、 MBR在廢水處理中的工藝流程說(shuō)明

以下將對(duì)某污水處理廠的含油廢水的處理流程和方法進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，原來(lái)工業(yè)廢水的處理采用“隔油+破乳反應(yīng)+氣浮+生活污水調(diào)勻+接觸氧化+沉淀”出水，這樣的工藝出水水質(zhì)只能達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)改造之后擬采用“隔油+破乳反應(yīng)+氣浮+水解酸化+調(diào)勻+生物接觸氧化+MBR”的處理工藝，由于增加了水解酸化，工業(yè)污水的可生化性，使有機(jī)物在接觸氧化段更容易去除，并且我們采用MBR代替了原來(lái)的二沉池，結(jié)果表明，MBR對(duì)SS的出去去除率達(dá)到95%以上，對(duì)氨氮的去除率在50%左右，對(duì)COD的去除率達(dá)到30%～40%，從而提高了污水處理的效率，也確保了系統(tǒng)的出水達(dá)到《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)。通說(shuō)三年的運(yùn)行，出水水質(zhì)穩(wěn)定。具體的處理工藝歷程如下圖所示。

1隔油池

由于生產(chǎn)車(chē)間排放的污水中含有大量的油脂，從而有效去除水中浮油則成為了處理站的重要環(huán)節(jié)。去除浮油可以降低污水中總油濃度，從而減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力，隔油池就是去除污水中所含油脂的構(gòu)筑物，它利用油、水比重不同的原理，使比重小的油滴聚集在池的表面，然后收集進(jìn)入集油池。

2綜合反應(yīng)一體箱 當(dāng)車(chē)間污水經(jīng)過(guò)隔油池后，浮油得到了處理，但溶解狀態(tài)的油和其他有機(jī)物仍使得COD濃度高達(dá)1500～2000mg/l，為降低這部分污染物的濃度，使污水通過(guò)綜合反應(yīng)一體箱，分別加入H2SO4、CaCl2、PAC、NaOH、PAM，使污水發(fā)生的破乳、混凝、調(diào)酸堿度、絮凝等一系列反應(yīng)，使得水中的和水分離出來(lái)形成絮凝物。綜合反應(yīng)一體箱的反映效果，直接影響下一個(gè)單元的處理效果。

3氣浮一體機(jī)　反應(yīng)一體箱出水通過(guò)高差自流到氣浮機(jī)，同時(shí)加入PAM，增加絮凝反應(yīng)，使絮凝污染物形成較大顆粒絮狀物，同時(shí)由于本氣浮機(jī)專(zhuān)利技術(shù)設(shè)備產(chǎn)生微小氣泡，大量微小氣泡吸附于絮狀物表面。在不斷地涌向水面的過(guò)程中，托浮著水中已發(fā)生絮凝反應(yīng)的絮狀物浮出水面，由刮渣板收集排出。

4水解酸化池 氣浮池中的廢水通過(guò)水泵進(jìn)入水解酸化池中，水解酸化池附設(shè)布水器，起到水力攪拌的作用，池內(nèi)生長(zhǎng)有大量兼性細(xì)菌，可將好氧菌不易降解的高分子長(zhǎng)鏈有機(jī)物變?yōu)槎替溞》肿佑袡C(jī)物，可對(duì)水中硝酸鹽進(jìn)行反硝化作用，將硝態(tài)氮還原為氣態(tài)氮。有效防止水體富營(yíng)養(yǎng)化，同時(shí)有改良膜生物反應(yīng)池內(nèi)好氧污泥性狀的功能。水解酸化池出水重力流進(jìn)入調(diào)節(jié)池。

5調(diào)節(jié)池　調(diào)節(jié)池收集工業(yè)廢水和生活廢水，該單元主要起水量調(diào)節(jié)及水質(zhì)均衡的作用，并加設(shè)預(yù)曝氣裝置，在幫助均化水質(zhì)的同時(shí)防止廢水 ** ，有效地杜絕了因污水 ** 產(chǎn)生惡臭的大氣污染擾民現(xiàn)象的發(fā)生。調(diào)節(jié)池內(nèi)污水由潛污泵提升進(jìn)入接觸氧化池。

6接觸氧化反應(yīng)池

由于污水進(jìn)水污染物濃度較高，水量較大，對(duì)微生物有一定的沖擊負(fù)荷，故采用耐沖擊負(fù)荷的接觸氧化池，為微生物的生長(zhǎng)提供良好載體，保證出水水質(zhì)。污水在曝氣池內(nèi)通過(guò)好氧微生物（活性污泥）分解有機(jī)物質(zhì)。在接觸氧化池底部均布的安裝有足夠數(shù)量的不堵塞型空氣曝氣器，空氣經(jīng)空氣曝氣器不斷地向污水提供氧氣，以確保污水中的生物氧化反應(yīng)所需氧氣量。每組空氣擴(kuò)散器前均設(shè)有調(diào)節(jié)閥。接觸氧化池內(nèi)污水通過(guò)自流進(jìn)入膜生物反應(yīng)池?！∩锝佑|氧化池的主要功能：經(jīng)調(diào)節(jié)和酸化的廢水由泵定量提升至生物接觸氧化池。該生物接觸氧化池采用高效生物填料及微孔曝氣裝置，同時(shí)將活性污泥回流?；钚晕勰嘤珊醚跫凹嫘晕⑸铮ò?xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物）及其代謝的和吸附的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物組成，具有降解廢水中有機(jī)物的能力，顯示生物化學(xué)活性。

7膜生物反應(yīng)池

膜生物反應(yīng)池中布置有膜組件和曝氣系統(tǒng)，膜組件由中空纖維膜組成，膜孔徑為0.2-0.4μm，小于細(xì)菌的直徑，屬于微濾膜的范圍，能有效攔截水中的細(xì)菌，可視為隔離除菌的一種手段，減少了后續(xù)投加的消毒藥劑量。反應(yīng)池內(nèi)被微濾膜截流下的高濃度的活性污泥濃度達(dá)8000-10000mg/l，活性污泥BOD負(fù)荷率低，一般為0.1-0.2kgBOD/KgMLSS*d，污泥處于減速增長(zhǎng)期后期和內(nèi)源呼吸前期。污水中的有機(jī)物得到徹底有效的降解。處理后的水通過(guò)膜組件過(guò)濾，經(jīng)過(guò)次氯酸鈉的消毒后回用。MBR反應(yīng)池曝氣系統(tǒng)、膜組件及膜組件布置采用較為先進(jìn)的專(zhuān)有技術(shù)，并設(shè)置在線膜組件反沖洗、藥洗系統(tǒng)，有效防止膜污染，保持膜通量?！BR池的主要功能：膜組件置于MBR池中，污水浸沒(méi)膜組件，通過(guò)自吸泵的抽吸，利用抽吸負(fù)壓來(lái)運(yùn)行。在MBR反應(yīng)池內(nèi)，利用微生物的有機(jī)物分解處理方法和微濾膜相結(jié)合，分解污染物質(zhì)，通過(guò)隔膜同時(shí)進(jìn)行污泥和處理水的高度分離。膜表面光滑，污染恢復(fù)能力強(qiáng)，沒(méi)有污泥凝結(jié)現(xiàn)象和水流停滯現(xiàn)象。同時(shí)通過(guò)膜機(jī)架底部曝氣產(chǎn)生的氣泡及水流，使膜片充分抖動(dòng)并對(duì)膜進(jìn)行擦洗。