1 MBR工藝
MBR工藝(Membrane Bio reactor, 簡(jiǎn)稱(chēng)MBR )又稱(chēng)膜生物反應器，是膜技術(shù)與污水生物處理技術(shù)有機結合的一種新型、高效的廢水處理工藝。發(fā)源于20世紀70年代的美國[1]。與常規生物處理技術(shù)相比較，MBR具有如下顯著(zhù)特點(diǎn)[2]：
（1）對污染物的去除率高，抵抗污泥膨脹能力強，出水水質(zhì)穩定，出水中沒(méi)有懸浮物，而且可去除細菌、病毒，是一種對原水處理后不必消毒的工藝；
（2）易于一體化，便于自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)便，同時(shí)實(shí)現了SRT和HRT的徹底分離；
（3）膜的機械截流避免了微生物的流失，生物反應器內污泥濃度可達35g/L，提高體積負荷，設備占地��；
（4）SPR延長(cháng)，有利于增殖緩慢的細菌，如硝化細菌的截流和生長(cháng)，從而提高系統的硝化能力，同時(shí)提高難降解有機物的降解速率；
（5）剩余污泥產(chǎn)生量少，污泥處置費用低；
（6）受膜表面速度剪切力的影響，污泥絮體平均尺寸較小，污泥傳氧速率提高，可達26%～60%；
（7）制造成本高，膜易污染，能耗較高。
基于MBR的以上優(yōu)勢，其處理污水的效果優(yōu)于傳統生化處理和深度處理（三級處理）的綜合效果，故逐漸成為中水回用、污水資源化的重要技術(shù)之一。目前，MBR技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于不同領(lǐng)域的污水處理中，尤其在工業(yè)污水處理與回用中更具有優(yōu)勢。萬(wàn)噸級的示范工程相繼建立，膜技術(shù)的廣泛應用和規模擴大使MBR技術(shù)逐漸成熟，噸水投資成本逐漸下降[3]。
2 設計出水水質(zhì)
本工程處理后的出水排入城鎮管網(wǎng)匯入市政污水處理廠(chǎng)進(jìn)行再度處理，出水水質(zhì)要求達到國家排放標準DB 21/1627—2008《遼寧省污水綜合排放標準》中排入城鎮收集管網(wǎng)的排放標準[4]，設計出水水質(zhì)見(jiàn)表1。
表1 設計出水水質(zhì)單位：mg/L
3 工藝流程 工藝流程如圖1所示，廢水經(jīng)過(guò)格柵池、原水池、調節池流進(jìn)MBR池中進(jìn)行處理，處理后排水排入市政管網(wǎng)，污泥進(jìn)行外運。
4 主要構建物及設備
本工程采用的“中空纖維膜”是外壓型中空纖維微濾型膜。由于水溶液（原水）中的水分子具有透過(guò)分離膜的能力，而溶質(zhì)和其他雜質(zhì)不能通過(guò)分離膜[5]，利用分離膜的這一基本原理，在反應槽內浸入“中空纖維膜”，中空纖維膜管壁從外側受到液壓的作用，在管壁內側就形成微小的負壓，在外力作用下對水溶液（原水）進(jìn)行分離，獲得處理水，從而達到提高水質(zhì)的目的。
4.1 主要構建物
表2 主要構建物
4.2 主要設備
主要設備明細見(jiàn)表3。
5 主要經(jīng)濟技術(shù)指標
5.1 電耗費用
（1）總裝機容量: 38.4kW
（2）實(shí)際運行功率: 22.8 kW
（3）日耗電量: 405 kW·h
（4）單位電耗: 0.56元
（5）日運行費用: 0.57元/t廢水
5.2 藥劑費用
本污水處理系統出水排入城鎮污水處理廠(chǎng)收集管網(wǎng)，所以可以不用消毒。
（1）膜清洗藥劑折合單方水膜清洗費用為0.115元。
（2）核算噸水消耗藥劑成本：0.115元/m3水
（3）單方污水處理成本(不含折舊)：
0.115＋0.57＝0.685元/m3水
表3 主要設備
5.2 藥劑費用
本污水處理系統出水排入城鎮污水處理廠(chǎng)收集管網(wǎng)，所以可以不用消毒。
（1）膜清洗藥劑折合單方水膜清洗費用為0.115元。
（2）核算噸水消耗藥劑成本：0.115元/m3水
（3）單方污水處理成本(不含折舊)：
0.115＋0.57＝0.685元/m3水
6 運行效果
該工程于2010年初竣工。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調試運行，設備運行一切正常，并無(wú)異常出現；正式投入運行后，設備穩定、出水水質(zhì)也較為穩定。經(jīng)大連市環(huán)境監測中心連續數天監測，處理后出水檢測結果穩定，沒(méi)有出現任何超標現象，出水水質(zhì)各項指標均優(yōu)于國家排放標準DB 21/1627—2008 《遼寧省污水綜合排放標準》中排入城鎮收集管網(wǎng)的排放標準。整個(gè)工程達到了設計要求。具體出水情況如圖2所示：
7 結語(yǔ)
（1）該制藥生產(chǎn)廢水雖然屬于中等濃度廢水，但是廢水中含有部分殘留的藥物物質(zhì)，導致在生化處理過(guò)程中，抑制了微生物的生長(cháng)、繁殖，造成污泥膨脹，最終使生化處理失效[6]。因此采用傳統的生化處理工藝很難達到預期的處理效果，而采用MBR（膜生物反應器）處理工藝技術(shù)，是目前較為理想的選擇。
（2）該工藝的缺陷是膜容易被污染，即膜孔被堵塞，運行一定時(shí)間后要對膜進(jìn)行反沖洗。隨著(zhù)運行時(shí)間增加，摩阻力逐漸增大，反沖洗的周期不斷縮短。該工程自投入使用后，膜反沖洗的周期從最初3個(gè)月沖洗一次縮短至每半個(gè)月進(jìn)行一次反沖洗。
（3）膜池設置MBR膜組件系統及配套的出水、清洗、吹掃等系統[7]。MBR膜區內的吹掃（曝氣）有2個(gè)用途：①用于膜組件周?chē)臍馑袷�，保持膜表面清潔；②為提供生物降解所需要的氧氣。通過(guò)膜的高效截留作用，全部細菌及懸浮物均被截流在曝氣池中，可以有效截留硝化菌，使硝化反應順利進(jìn)行，有效去除氨氮；同時(shí)可以截留難于降解的大分子有機物，延長(cháng)其在反應器中的停留時(shí)間，使之得到最大限度的降解。剩余污泥通過(guò)膜區剩余污泥泵定期排出，可控制系統內活性污泥的濃度及污泥齡。
（4）工程建設地位于中國北方地區，冬季氣溫較低，對生物處理不利，生物處理最佳溫度為20 ℃~30 ℃，設計時(shí)應充分考慮。針對以上因素，設計中采取如下措施：①針對出水去除率要求高的特點(diǎn)，設計中采用低負荷設計，無(wú)論是BOD溶積負荷、BOD表面負荷，還是沉淀池表面負荷，都采用相對較低的設計值，保證了污水處理的高去除率；②考慮到該工程位于我國北方，同時(shí)生物處理中對溫度的要求比較高，為保證處理設施完全發(fā)揮作用，設計中對污水管道采取適當的保溫措施或其他保溫的方式處理。
（5）隨著(zhù)生產(chǎn)膜技術(shù)不斷發(fā)展，現在水處理工程向著(zhù)建設投資少、占地面積小、設備管理方便、運行可靠的方向發(fā)展；同時(shí)隨著(zhù)膜材料質(zhì)量不斷提高和成本不斷下降，該技術(shù)運用將越來(lái)越廣，尤其適用于目前企業(yè)自用的中水回用工程。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
參考文獻：
［1］孫從明．MBR工藝處理制藥廢水［J］．環(huán)境科學(xué)導刊，2009（28）：69-71.
［2］朱杰，付永勝，魏劍斌，等．MBR技術(shù)在廢水處理中的研究現狀及其展望［J］．污染防治技術(shù)，2003（12）：95-98.
［3］李根鋒，吳楠．MBR技術(shù)在廢水處理回用中得應用［J］．環(huán)境科科技，2010（6）：33-35.
［4］DB 21/1627—2008，遼寧省污水綜合排放標準［S］.
［5］程淑英，龔莉莉．膜分離技術(shù)應用現狀與展望［J］．化工技術(shù)經(jīng)濟，1999（2）：15-18.
［6］李善評，欒富波，冀貞泉，等．制藥廢水處理工藝的改造［J］．中國給水排水，2005（5）：80-83.
［7］王軍．膜生物反應器（MBR）技術(shù)及展望［N］．科技創(chuàng )新導報，2008（25）：11-12.
趙晶琳（1984—），女（漢族），山東榮成人，助理工程師，主要從事污廢水處理技術(shù)工作。來(lái)源：水科學(xué)與工程技術(shù)
