隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)廢水的排放量逐漸增加，極易破壞周圍環(huán)境。因此，需要一種工業(yè)廢水處理效率高、廢水分離能力強(qiáng)的處理方法。MBR就是針對(duì)這種情況開(kāi)發(fā)的處理工藝廢水的專用設(shè)備。MBR是一種將膜分離單元和生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。用新型膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生物組件可以保證反應(yīng)池中的生物活性，從而處理工業(yè)廢水。

1.MBR膜工藝的特點(diǎn)

1.1分體式膜生物反應(yīng)器

分體式膜生物反應(yīng)器(Split membrane bioreactor)是一種與分體式膜工藝相結(jié)合的反應(yīng)器，可以將生物反應(yīng)器和膜組件分開(kāi)，使它們?cè)诓煌膮^(qū)域同時(shí)工作。工業(yè)廢水進(jìn)入分體式膜生物反應(yīng)器時(shí)，首先通過(guò)加壓泵提高水壓，使其到達(dá)膜組件。然后在壓力下通過(guò)膜組件，經(jīng)膜分離器處理，獲得潔凈水質(zhì)。處理后的水被循環(huán)利用或直接排放。在RMBR工藝中，膜組件主要作為二沉池的替代單元，采用循環(huán)泵回流的運(yùn)行方式處理工業(yè)廢水。這種處理方法具有處理量大、易于操作控制、管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。并且在更換膜組件時(shí)易于操作。在實(shí)際運(yùn)行中，工業(yè)廢水中的污染物會(huì)沉積在膜組件表面，增加清洗膜組件的次數(shù)。清洗時(shí)需要使用較高的泵水壓進(jìn)行清洗，需要提高膜組件的流量，這樣才能清洗膜組件的表面。這種清洗方式會(huì)使用大量的水資源，需要較高的水動(dòng)力，容易導(dǎo)致內(nèi)部活性細(xì)菌失活的問(wèn)題。

1.2一體式膜生物反應(yīng)器

一體式膜生物反應(yīng)器是將生物反應(yīng)器與膜組件直接結(jié)合在一起，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)工作。這個(gè)MBR主要是通過(guò)出水泵吸入濾液，然后輸送到膜組件的下部，再經(jīng)過(guò)曝氣器，這樣就可以處理了。清洗膜組件時(shí)，利用空氣壓縮機(jī)吹出的高壓空氣攪動(dòng)膜表面，使混合氣流流過(guò)膜表面，實(shí)現(xiàn)膜組件的清洗。根據(jù)一體式膜生物反應(yīng)器的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)，該處理方法可有效去除工業(yè)廢水中80%以上的COD和90%以上的NH4+-N，出水水質(zhì)良好。一體式膜生物反應(yīng)器設(shè)備體積小、易于操作且動(dòng)力成本低。然而，當(dāng)使用這種處理設(shè)備時(shí)，膜分離器需要直接浸沒(méi)在工業(yè)廢水中，這將使膜組件極易受到污染。膜分離器安裝在整體的底部污水處理，清洗時(shí)不易取出，后期清洗工作難度大。

1.3好氧膜生物反應(yīng)器

好氧膜生物反應(yīng)器的處理過(guò)程是在膜生物反應(yīng)器中加入活性污泥，可以處理高濃度的工業(yè)廢水。但在使用過(guò)程中，需要更高的通風(fēng)。在處理工業(yè)廢水時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到污泥因暴露而分散的情況。這種MBR可以有效解決這一問(wèn)題，還可以處理含有特殊污染物的工業(yè)廢水，如化學(xué)污染物。通過(guò)對(duì)好氧膜生物反應(yīng)器實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)的分析，它具有以下三個(gè)特點(diǎn):

①當(dāng)COD濃度為2000 ~ 3000 mg/L時(shí)，好氧膜生物反應(yīng)器對(duì)COD的去除率可達(dá)90.5%以上；

②MBR在處理高鹽度有機(jī)廢水時(shí)具有較高的耐壓性，可以保證出水壓力的穩(wěn)定；

③當(dāng)膜內(nèi)外壓差超過(guò)0.1MPa時(shí)，管式膜的穩(wěn)定運(yùn)行通量為21l/(m2·h)，減少了膜生物反應(yīng)器的清洗次數(shù)。

1.4厭氧膜生物反應(yīng)器

厭氧膜生物反應(yīng)器(AMBR)主要在厭氧或缺氧條件下進(jìn)行。它具有出水水質(zhì)好、污泥停留時(shí)間長(zhǎng)、處理速度快的優(yōu)點(diǎn)。逐漸成為工業(yè)廢水處理的新型厭氧生物處理技術(shù)。在厭氧膜生物反應(yīng)器中，厭氧污泥被有效地處理以使其沉積在反應(yīng)器中。解決MBR污泥流失過(guò)多造成的水質(zhì)下降問(wèn)題。而且可以改善厭氧反應(yīng)器的處理結(jié)構(gòu)，提高處理效率，降低運(yùn)行成本。

2.MBR的運(yùn)行和管理

2.1曝氣強(qiáng)度和溶解氧

在MBR的實(shí)際運(yùn)行中，曝氣過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)溶解氧，在廢水的后期處理中會(huì)降低膜反應(yīng)器中懸浮微生物的活性，從而影響整個(gè)生物膜的厚度，降低工業(yè)廢水的處理效率。因此，針對(duì)這種情況，應(yīng)注意控制MBR中的曝氣強(qiáng)度。生物膜結(jié)構(gòu)和厚度的主要影響因素是溶解氧(DO)濃度，它也會(huì)影響MBR的污染物處理效率和膜表面的污染。在MBR的實(shí)際運(yùn)行中，得出了兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。一組溶解氧(DO)濃度為6.0mg/L，另一組小于3.0 mg/L，然后采用MBR同時(shí)處理污染廢水，處理效果如下:缺氧條件下的處理效率是好氧條件下的6倍。

2.2有機(jī)負(fù)荷

在MBR運(yùn)行中，有機(jī)負(fù)荷是指單位時(shí)間內(nèi)單位體積反應(yīng)器所能去除的有機(jī)物量，是決定MBR設(shè)計(jì)和運(yùn)行的重要參數(shù)。吳志超等人采用膜生物法處理工業(yè)廢水，以獲得處理后的有機(jī)負(fù)荷。當(dāng)其他條件保持不變時(shí)，膜的表面水流量隨著COD濃度的增加而減小。何宜良等人采用厭氧MBR和板框式UM組件處理高濃度工業(yè)廢水，研究厭氧MBR的處理效率和產(chǎn)生的有機(jī)負(fù)荷是否穩(wěn)定。結(jié)果表明，當(dāng)COD濃度為2 ~ 3kg/(m3·d)時(shí)，膜出水COD去除率可達(dá)80% ~ 90%。當(dāng)COD負(fù)荷超過(guò)4.5kg/(m3·d)時(shí)，有機(jī)負(fù)荷積累，COD去除率下降到70%。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得出厭氧MBR的處理效率會(huì)受到COD濃度和水力停留時(shí)間的影響。

2.3水溫

在MBR運(yùn)行過(guò)程中，溫度的變化會(huì)直接影響膜生物反應(yīng)器中混合粘度的變化。通過(guò)對(duì)膜通量和過(guò)濾阻力的實(shí)驗(yàn)分析，得出在一定范圍內(nèi)，如果污水容積溫度超過(guò)30℃，膜生物反應(yīng)器中的膜通量會(huì)增加。呂紅等人采用分體式膜生物反應(yīng)器(RMBR)處理不同溫度的工業(yè)廢水。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，在廢水溫度為22 ~ 30℃、膜壓力為70kPa、膜側(cè)流速為1.3m/s的條件下，溫度每升高1℃，膜通量可提高19%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在處理工業(yè)廢水時(shí)，有必要控制進(jìn)入MBR的工業(yè)廢水的溫度，這樣不僅可以提高M(jìn)BR的廢水處理效率，還可以降低其運(yùn)行成本。

2.4 the值的影響

在MBR工藝中，ph值也是影響處理效率的主要因素之一。如果膜反應(yīng)器內(nèi)的ph為酸性，會(huì)影響NH3-N的去除效率。通過(guò)對(duì)制藥和制革工業(yè)廢水的記憶脫氮處理，得到的數(shù)據(jù)表明，在活性污泥正常生理活性的ph范圍內(nèi)，當(dāng)反應(yīng)池中的ph控制在7.0 ~ 8.5之間時(shí)，好氧硝化細(xì)菌和異養(yǎng)硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)受到抑制。當(dāng)ph值控制在6.0-7.0之間時(shí)，這兩種微生物的處理效率更活躍，去除氨氮的效果更好。

3.MBR在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)廢水的產(chǎn)量逐漸增加，使得工廠周圍的環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，尤其是水污染更加嚴(yán)重。MBR是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型高效廢水處理工藝，已逐漸應(yīng)用于廢水處理，并取得了較高的效益。肌苷生產(chǎn)行業(yè)中，主要工業(yè)廢水難以用傳統(tǒng)污水處理工藝處理，而MBR技術(shù)能有效處理含難降解污染物的工業(yè)廢水。MBR不僅適用于單個(gè)企業(yè)，也適用于大規(guī)模的城市工業(yè)廢水處理。采用MBR后，不僅解決了水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的問(wèn)題，而且改善了水質(zhì)，保證了飲用水源的質(zhì)量。

4.結(jié)論

綜上所述，在MBR的后期發(fā)展中，需要加強(qiáng)對(duì)這些問(wèn)題的研究，明確成熟的運(yùn)行機(jī)理，結(jié)合其他成熟的污水處理工藝，使MBR在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用取得更加理想和科學(xué)的結(jié)果。(來(lái)源:邢臺(tái)市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站)

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