膜生物反應器MBR工藝應用領(lǐng)域

進(jìn)入90年代中后期，膜-生物反應器在國外已進(jìn)入了實(shí)際應用階段。加拿大Zenon公司首先推出了超濾管式膜-生物反應器，并將其應用于城市污水處理。為了節約能耗，該公司又開(kāi)發(fā)了浸入式中空纖維膜組件，其開(kāi)發(fā)出的膜-生物反應器已應用于美國、德國、法國和埃及等十多個(gè)地方，規模從380m3/d至7600m3/d。日本三菱人造絲公司也是世界上浸入式中空纖維膜的知名提供商，其在MBR的應用方面也積累了多年的經(jīng)驗，在日本以及其他國家建有多項實(shí)際MBR工程。日本Kubota公司是另一個(gè)在膜-生物反應器實(shí)際應用中具有競爭力的公司，它所生產(chǎn)的板式膜具有流通量大、耐污染和工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)�，F在，膜-生物反應器已應用于以下領(lǐng)域：

1、城市污水處理及建筑中水回用

1967年第一個(gè)采用MBR工藝的廢水處理廠(chǎng)由美國的Dorr-Oliver公司建成，這個(gè)處理廠(chǎng)處理14m3/d廢水。1977年，一套污水回用系統在日本的一幢高層建筑中得到實(shí)際應用。1980年，日本建成了兩座處理能力分別為10m3/d和50m3/d的MBR處理廠(chǎng)。90年代中期，日本就有39座這樣的廠(chǎng)在運行，最大處理能力可達500m3/d，并且有100多處的高樓采用MBR將污水處理后回用于中水道。1997年，英國Wessex公司在英國Porlock建立了當時(shí)世界上最大的MBR系統，日處理量達2，000m3，1999年又在Dorset的Swanage建成了13，000m3/d的MBR工廠(chǎng)。

1998年5月，清華大學(xué)進(jìn)行的一體式膜-生物反應器中試系統通過(guò)了國家鑒定。2000年初，清華大學(xué)在北京市海淀鄉醫院建起了一套實(shí)用的MBR系統，用以處理醫院廢水，該工程于2000年6月建成并投入使用，目前運轉正常。2000年9月，天津大學(xué)楊造燕教授及其領(lǐng)導的科研小組在天津新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區普辰大廈建成了一個(gè)MBR示范工程，該系統日處理污水25噸，處理后的污水全部用于衛生間的沖洗及綠地澆灑，占地面積為10平方米，處理每噸污水的能耗為0.7kW•h。

2、.工業(yè)廢水處理

90年代以來(lái)，MBR的處理對象不斷拓寬，除中水回用、糞便污水處理以外，MBR在工業(yè)廢水處理中的應用也得到了廣泛關(guān)注，如處理食品工業(yè)廢水、水產(chǎn)加工廢水、養殖廢水、化妝品生產(chǎn)廢水、染料廢水、石油化工廢水，均獲得了良好的處理效果。90年代初，美國在Ohio建造了一套用于處理某汽車(chē)制造廠(chǎng)的工業(yè)廢水的MBR系統，處理規模為151m3/d，該系統的有機負荷達6.3kgCOD/m3*d，COD去除率為94%，絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭，一脂肪提取加工廠(chǎng)采用傳統的氧化溝污水處理技術(shù)處理其生產(chǎn)廢水，由于生產(chǎn)規模的擴大，結果導致污泥膨脹，污泥難以分離，最后采用Zenon的膜組件代替沉淀池，運行效果良好。

3、.微污染飲用水凈化

隨著(zhù)氮肥與殺蟲(chóng)劑在農業(yè)中的廣泛應用，飲用水也不同程度受到污染。LyonnaisedesEaux公司在90年代中期開(kāi)發(fā)出同時(shí)具有生物脫氮、吸附殺蟲(chóng)劑、去除濁度功能的MBR工藝，1995年該公司在法國的Douchy建成了日產(chǎn)飲用水400m3的工廠(chǎng)。出水中氮濃度低于0.1mgNO2/L，殺蟲(chóng)劑濃度低于0.02μg/L。

4、.糞便污水處理

糞便污水中有機物含量很高，傳統的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度，固液分離不穩定，影響了三級處理效果。MBR的出現很好地解決了這一問(wèn)題，并且使糞便污水不經(jīng)稀釋而直接處理成為可能。

日本已開(kāi)發(fā)出被稱(chēng)之為NS系統的屎尿處理技術(shù)，最核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應器組合的系統。NS系統于1985年在日本琦玉縣越谷市建成，生產(chǎn)規模為10kL/d，1989年又先后在長(cháng)崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設施。NS系統中的平板膜每組約0.4m2共幾十組并列安裝，做成能自動(dòng)打開(kāi)的框架裝置，并能自動(dòng)沖洗。膜材料為截流分子量20000的聚砜超濾膜。反應器內污泥濃度保持在15000~18000mg/L范圍內。到1994年，日本已有1200多套MBR系統用于處理4000多萬(wàn)人的糞便污水。

5、土地填埋場(chǎng)/堆肥滲濾液處理

土地填埋場(chǎng)/堆肥滲濾液含有高濃度的污染物，其水質(zhì)和水量隨氣候條件與操作運行條件的變化而變化。MBR技術(shù)在1994年前就被多家污水處理廠(chǎng)用于該種污水的處理。通過(guò)MBR與RO技術(shù)的結合，不僅能去除SS、有機物和氮，而且能有效去除鹽類(lèi)與重金屬。最近美國Envirogen公司開(kāi)發(fā)出一種MBR用于土地填埋場(chǎng)滲濾液的處理，并在新澤西建成一個(gè)日處理能力為40萬(wàn)加侖(約1500m3/d)的裝置，在2000年底投入運行。該種MBR使用一種自然存在的混合菌來(lái)分解滲濾液中的烴和氯代化合物，其處理污染物的濃度為常規廢水處理裝置的50～100倍。能達到這一處理效果的原因是，MBR能夠保留高效細菌并使細菌濃度達到50，000g/L。在現場(chǎng)中試中，進(jìn)液COD為幾百至40.000mg/L，污染物的去除率達90%以上。

國內外MBR主要應用領(lǐng)域及相應百分比率：

污水類(lèi)型所占百分比率（%）

工業(yè)污水27

建筑污水24

家庭污水27

城市污水12

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