膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。MBR 膜的研究對(duì)象從生活污水?dāng)U展到制藥廢水、醫(yī)療廢水及啤酒廢水等高濃度有機(jī)廢水、難降解工業(yè)廢水。
隨著人口的增加、城市化進(jìn)程的加快,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在不斷地發(fā)展,污水排放量在日益增加,水體污染成為人們?nèi)找骊P(guān)注的話題。隨著公眾環(huán)保意識(shí)的提高,MBR膜技術(shù)因具有廣闊的發(fā)展及應(yīng)用前景走進(jìn)了人們的視野。
MBR 膜技術(shù)
膜生物反應(yīng)器處理技術(shù)(Membrane Bioreactors ,MBR)是于20世紀(jì)初出現(xiàn),并于20世紀(jì)60年代后得到迅速發(fā)展的一種分離新技術(shù)。它是將MBR膜分離技術(shù)與污水中生物降解作用有機(jī)結(jié)合起來的一種新型、的污水處理技術(shù)。
膜分離技術(shù)早應(yīng)用于微生物發(fā)酵工業(yè)。隨著材料科學(xué)的發(fā)展與制膜水平的提高,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,已經(jīng)涉及到食品加工、化工、冶金、醫(yī)療廢水處理等多個(gè)領(lǐng)域。MBR膜利用膜分離技術(shù)替代二沉池進(jìn)行固液分離,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)水力停留時(shí)間(HRT)和污泥停留時(shí)間(SRT)的分別控制。它具有出水質(zhì)量高、運(yùn)行效果穩(wěn)定、占地小、污泥濃度高且、節(jié)能、環(huán)保等特征。
生活污水
當(dāng)前污水處理設(shè)施主要以城市污水處理廠為主,如昆明第四水質(zhì)凈化廠(設(shè)計(jì)處理水量為60000m3/d)、無錫市城北污水處理廠四期工程(設(shè)計(jì)處理水量為50000m3/d)、廣州市京溪污水處理廠(設(shè)計(jì)處理水量為100000m3/d)]等大型污水處理廠均開始采用MBR膜處理技術(shù)。昆明第四水質(zhì)凈化廠由ICEAS改造為MBR,該廠MBR 工藝運(yùn)行以來,膜池MLSS 穩(wěn)定控制在5000~7000mg/L,出水TN<10 mg/L。無錫市城北污水處理廠四期工程由于建設(shè)用地少、出水水質(zhì)要求高,故采用了MBR膜處理技術(shù)。經(jīng)MBR膜處理,污水處理廠出水穩(wěn)定,出水COD<50mg/L、SS<50mg/L、總氮<15mg/L。廣州市京溪污水處理廠采用MBR膜處理技術(shù)處理市政污水,考察了膜生物反應(yīng)器對(duì)生活污水中COD、氨氮、濁度等的去除效果。結(jié)果表明,MBR穩(wěn)定運(yùn)行期間能有效抵御各種沖擊負(fù)荷,出水水質(zhì)穩(wěn)定,對(duì)COD、氨氮、濁度的平均去除率分別達(dá)到91%、98.9%、99.5%。
制藥廢水
制藥廢水其成分復(fù)雜、有機(jī)污染物種類多、污染物濃度高,屬于較難處理的高濃度有機(jī)廢水之一。傳統(tǒng)技術(shù)處理制藥廢水能耗和運(yùn)行成本都相對(duì)較高[3],MBR膜處理技術(shù)具有能耗少,占地小等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用在制藥廢水中。周平英等采用MBR膜生物反應(yīng)器對(duì)某制藥廠污水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理,實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)MLSS 在14000~15000mg/L 范圍內(nèi)、HRT 為5.5h、進(jìn)水COD 在1000~4000mg/L時(shí),出水COD可基本保持在100mg/L以下,去除率達(dá)到90%以上。廣州某中藥加工廠采用MBR膜處理技術(shù)處理制藥廢水取得了較好的效果,處理水量為48m3/d,進(jìn)水COD為3390mg/L,BOD5為1680mg/L,色度為600mg/L。MBR膜處理單元對(duì)COD、BOD5、色度的去除率可達(dá)96.9%、97.2%和83.3%。
啤酒廢水
啤酒廢水具有氮、磷含量低,有機(jī)物含量高,可生化性好等特點(diǎn)。王連軍等采用MBR膜處理啤酒廢水。研究發(fā)現(xiàn),MBR膜對(duì)啤酒廢水的COD、氨氮、SS 等均有良好的去除效果,其中對(duì)COD和氨氮的去除率可達(dá)96.13% 和99.33%。封莉等[4]采用浸沒式中空纖維膜處理啤酒廢水,進(jìn)水COD為864~1780mg/L、氨氮34.5mg/L、HRT控制在8~9h,出水COD可保持在60mg/L以下、出水氨氮在1~3mg/L左右。