水處理MBR 工藝技術經濟創新路徑研究

王偉 煙臺市城市排水服務中心

目前，許多企業排放的廢水指標不符合要求。為了解決這些問題和廢水質量的特點，需要利用低占地面積、低投資和低噪音的廢水處理設施，使現有的污水處理系統現代化。與傳統的生化水處理技術相比，膜生物反應器具有處理效率、輸出水質好、設備緊湊、自動化控制簡單、操作管理簡單等特點。MBR 儲層將由凈水箱中的臭氧消毒裝置使用MBR 薄膜專用水泵進行消毒。

一、MBR 工藝

（一）工藝介紹

MBR 是膜生物反應器的縮寫，是結合膜分離和生物處理技術的一種新的水處理技術。它通常分為三種類型：分割、集成和復合。分離是將膜元件和生物反應器分離，通過循環泵將生物反應器混合泵送到膜元件的過濾端，使混合液在壓力作用下滲入膜中，從而實現水處理效果。集成是將膜元件置于生物反應器中。廢水進入膜生物反應器時，水中的大多數污染物由混合溶液中活化的污泥處置，然后由膜在輸出泵的作用下處理。復合形狀也屬于集成形狀類別，但生物膜反應器除外，生物膜反應器已通過增加載荷進行了修改。

（二）工藝特點

膜生物反應器中的膜分離設備可以截獲生物化學反應罐中的活性污泥和大分子有機物，從而消除技術設備中的二次罐。膜分離大大改善了生物反應器的功能，大大提高了活性污泥的濃度，并從根本上解決了傳統活性污泥法的許多問題。一般來說，MBR 工藝的優點主要體現在以下幾個方面。首先，水質是其最大的優勢，這是MBR 工藝受到高度尊重的主要原因。其次，MBR 工藝部門撤出了沉淀池，使整個工藝設備相對集中，地面面積較小。MBR 工藝中殘馀污泥產量低，有助于避免傳統活性污泥工藝中污水污泥膨脹的缺陷，整個處理設備的操作和管理也很方便。

（三）工藝用膜

MBR 工藝中使用的膜可大致分為兩類：高分子有機膜和無機膜。聚合物有機薄膜由聚乙烯、聚丙烯材料、聚烯烴等組成。主要優點是成本比較低，薄膜的制作工藝比較成熟，應用廣泛問題在于聚合物對有機膜的抵抗力較低，壽命較短。無機膜由金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、無機聚合物材料等組成。其優點是能耗低、耐酸、耐高溫，缺點是成本高、制造工藝不成熟，使得無法大規模實施。

二、污水處理裝置的選取

（一）裝置的污水情況

本裝置產生的廢水是典型的生活污水，生化需氧量大于0.5，必須采用生化處理工藝。除有機和無機污染物外，廢水中還含有少量植物油。因此，它的技術側重于生物化學處理生活污水含有大量懸浮固體物質和粒徑較大的衍生物，必須用格柵截留，以保護抽水裝置和后續處理設施。家庭廢水的質量和數量隨著時間的推移而變化很大，因此需要建立調節池，以調節水量和平衡水質。該裝置的廢水效率低于30 米/秒，運行時間為24 時，平均流量為1.05 米/小時，主要是污水，這是一個小型水循環系統，包括冬季供暖和供暖系統。

（二）污水處理裝置的選取

根據工廠廢水的實際情況，廢水處理系統采用膜生物反應器膜處理工藝。MBR 薄膜的處理工藝具有處理簡便、調節池體積小、地面面積小、操作成本低等優點；反應過程中基材濃度梯度大，反應動力大，處理效率高；對有機和有毒負荷具有較強的抗沖擊性，操作靈活，靜態降水，輸出水質良好；厭氧（缺氧）與好氧過程交替，污泥年輕化，活性高。原來的污水處理廠用作污水調節池。廢水調節池的廢水在沉淀池中較高，在接觸式氧化池中可生物降解，由MBR 薄膜過濾器處理，然后由清潔水泵加壓，再排放到站外明渠中。

（三）污水處理裝置的工藝流程

生活污水進入初始排泄池，以確保均勻性和調節性，然后進入接觸氧化池。生物接觸氧化是曝氣生物處理技術之一。池塘整體半軟充填大于表面，水特征穩定，容易形成生物膜，是生物膜生長的理想場所。廢水在生物化學池中不斷循環利用，使薄膜與廢水中的有機物質完全接觸、降解和氧化，從而大大減少廢水中的COD 含量。廢水進入MBR 薄膜池處理，生活污水達到MBR 薄膜處理標準后，由自動吸入泵排放到凈化池中。凈水箱中的廢水經計量裝置消毒后被排放到排水管道中。具體流程如圖1 所示。

三、MBR 工藝未來的發展趨勢

第一，科學合理選擇新材料制造和改進薄膜，或者改進薄膜的生產工藝，有效提高薄膜的環境保護和經濟性。第二，為了優化MBR 工藝的形式和運行條件，需要在現有工藝組合的基礎上進行有效創新，以更好地彌補傳統工藝的不足。第三，需要開發有效的膜清洗技術，以進一步減少膜的流失。最后，需要有效培育和學習MBR 工藝的優良品種，進一步提高工藝的節能效率和加工效果，保證技術設備的穩定運行，開發新型膜生物反應器。

四、結束語

簡言之，MBR 工藝在廢水處理中起著非常重要的作用。膜生物反應器工藝由于其優點和特點，在相關領域得到廣泛應用。現階段，我們必須加大研究力度，改進MBR工藝的應用過程，進一步提高MBR 工藝的應用水平和效率。