MBR膜生物反應(yīng)器在生活污水處理中的技術(shù)分析

       近年來(lái)，生活用水量和工業(yè)用水量都在急速的增加。在城市生活污水的處理過(guò)程中，傳統(tǒng)的污水處理工藝已不能滿足當(dāng)前的水處理要求。能源和資源回收在污水處理領(lǐng)域日益受到關(guān)注。將厭氧生物技術(shù)和膜技術(shù)耦合的AnMBR工藝必定有著非常廣闊的研究前景。
       1、MBR（膜生物反應(yīng)器）發(fā)展歷程
       MBR（膜生物反應(yīng)器）在我國(guó)污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代初。20多年來(lái)，MBR技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用主要經(jīng)歷5個(gè)階段。
       ①1990～2000年：小試、中試以及示范工程。②2000～2003年：小規(guī)模實(shí)際應(yīng)用（單個(gè)工程規(guī)模達(dá)百噸/日級(jí)）。2003～2006年：中等規(guī)模實(shí)際應(yīng)用（單個(gè)工程規(guī)模達(dá)千噸/日級(jí)）。④2006～2010年：2006年我國(guó)第一座萬(wàn)噸/日級(jí)的MBR工程在北京密云縣污水處理廠投入運(yùn)行，開(kāi)始了萬(wàn)噸/日級(jí)規(guī)模工程的推廣應(yīng)用。⑤2010年至今：應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大（總累計(jì)處理規(guī)模超過(guò)百萬(wàn)噸/日）。
       2006年以來(lái)，我國(guó)大型MBR（萬(wàn)噸/日以上級(jí)）的增長(zhǎng)情況良好。2010年后，大型MBR的數(shù)量和規(guī)模明顯加快，大型MBR的總規(guī)模在2010年突破100萬(wàn)噸/日，2014年突破400萬(wàn)噸/日，2015年有望達(dá)到700萬(wàn)噸/日。MBR現(xiàn)主要用于市政污水、工業(yè)廢水和受污染地表水的處理中。
       2厭氧膜生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)配置及優(yōu)劣勢(shì)
       對(duì)于厭氧膜生物反應(yīng)器的組成構(gòu)件有很多，就是到現(xiàn)在為止我們研究相對(duì)較多的是平板膜組件和中空纖維膜組件，對(duì)于這兩種不同組件每一種都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。但是在工業(yè)中污水的處理較多的使用中空纖維膜組件。
       厭氧膜生物反應(yīng)器技術(shù)在處理生活污水中有著很多的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)我們把這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用在生活污水處理中的時(shí)候，它能很好的實(shí)現(xiàn)固液分離，從而達(dá)到很好的處理效果，使出水水質(zhì)很好。當(dāng)我們?cè)谑褂靡豁?xiàng)新的技術(shù)時(shí)，我們經(jīng)常做的事情就是與過(guò)去的技術(shù)相互比較，于是可以得到，厭氧膜生物反應(yīng)器的突出優(yōu)點(diǎn)有：
       （1）當(dāng)生活污水中有很多的固體廢棄物的時(shí)候，使用厭氧膜生物反應(yīng)器技術(shù)，可以很好的分離固體廢棄物，對(duì)固體廢棄物處理效果良好，而且很能很好的把固體和液體分離，達(dá)到我們滿意的處理結(jié)果；
       （2）在使用厭氧膜生物反應(yīng)器的時(shí)候，這項(xiàng)技術(shù)比較容易讓人上手，關(guān)鍵是操作起來(lái)沒(méi)有那么困難，另外還能很好的控制水力停留時(shí)間；
       （3）在整個(gè)操作過(guò)程當(dāng)中，還有利于保護(hù)微生物，使微生物不會(huì)那么容易流失，而且還能控制污泥濃度；
       （4）由于厭氧膜生物反應(yīng)器中，運(yùn)用到了生物技術(shù)，所以在使用這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候，可以使某些細(xì)菌得到增殖，從而能夠更好的使污水達(dá)到理想的處理效果，這不僅提高了一些細(xì)菌的數(shù)量，還使得更多的有機(jī)物得到了充分的分解；
       （5）在使用厭氧膜生物反應(yīng)器的時(shí)候，會(huì)使最終處理的廢水中污泥的含量低于預(yù)想的結(jié)果，大大降低了污泥處理的費(fèi)用；
       （6）使用平板膜的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一定的作用力，而這項(xiàng)作用力可以使污泥絮體的體積有一定的減小，由于該平板膜的快速運(yùn)動(dòng)，使污泥的傳氧速度大大提高。
        3厭氧膜生物反應(yīng)器工藝研究
        3.1AnMBR典型工藝
       前面總結(jié)了典型的厭氧膜生物反應(yīng)器的工藝及其處理的廢水類型。AnMBR是由厭氧反應(yīng)器和膜分離耦合而成，常用的厭氧反應(yīng)器有4大類：*混合厭氧反應(yīng)器（CSTR）、厭氧流化床（AFBR）、升流式厭氧污泥床（UASB）以及厭氧污泥膨脹床反應(yīng)器（EGSB）。
       CSTR—MBR設(shè)備操作簡(jiǎn)單，成本較低，應(yīng)用廣泛，但出水水質(zhì)較差，易造成嚴(yán)重的膜污染。相比，CSTR—MBR、UASB—MBR具有污泥顆粒較大，膜污染程度低的特點(diǎn)，在高濃度有機(jī)工業(yè)廢水處理的應(yīng)用中具有很大的潛力。EGSB—MBR和AFBR—MBR由于添加了載體，懸浮污泥濃度較低，上清液中溶解性微生物產(chǎn)物（SMP）明顯少于CSTR—MBR，膜污染程度較低。
       但由于載體膨脹所需能耗較大，在反應(yīng)器的設(shè)計(jì)時(shí)載體的種類、顆粒大小的選擇等對(duì)膜污染和運(yùn)行成本有較大的影響。AnMBR工藝主要采用微濾和超濾膜，以中空纖維膜為主，平板膜和管式膜也有少量應(yīng)用。根據(jù)膜組件的設(shè)置位置，AnMBR分為外置式和浸沒(méi)式，由于浸沒(méi)式占地小、能耗低，多數(shù)研究集中于浸沒(méi)式AnMBR，但外置式具有膜組件易清洗和拆卸的特點(diǎn)，常用于膜污染較嚴(yán)重的污水處理工藝。膜材料主要為有機(jī)聚合物，包括聚偏氟乙烯（PVDF），聚醚砜（PES）和聚乙烯（PE）。
       此外，動(dòng)態(tài)膜利用膜表面污染物形成的泥餅層作為分離層，一定程度上使膜污染在MBR工藝中由缺陷轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)勢(shì)，且具有易清洗、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，在AnMBR工藝中具有潛在、良好的應(yīng)用前景將動(dòng)態(tài)微網(wǎng)膜材料應(yīng)用于AnMBR處理城市污水以及高濃度垃圾滲濾液，均得到了較好的處理效果。