＊徐小丹

（金堂海天水務有限公司 四川 610400）

所謂MBR，為膜生物反應器的略稱，屬于一項能夠把膜分離單元與生物處理單元巧妙結合的新式水處理技術，主要通過膜分離設備攔截住生化反應池內活動污泥與大直徑有機物，替代傳統的重力沉淀固液分離裝置，相較之下固液分離效率更高。經過實踐運用得知，MBR工藝相對于傳統水處理工藝具有較強優(yōu)勢，比如，占用土地空間面積更小、處理后的水質更佳等。伴隨著國內城市化建設進程的持續(xù)推進，對于污水處理效果也提出了更高的要求，尤其是進入至新世紀之后，新型工藝、技術與新材料的相繼涌現，實現了膜材料生產制造的規(guī)?；⒛そM件和其他類型的處理產品的集成化，這便使得膜設備生產技術變得更加普及，市場價格也更為大眾化，目前，膜技術已經走出實驗室開始進入工業(yè)領域，成為工業(yè)工程中必不可少的一項實用技術，具有極高的應用價值。

1.膜生物反應器（MBR）工藝介紹

通常提到的膜—生物反應器是固液分離型膜—生物反應器（Solid/Liquid Separation Membrane Bioreactor，SLSMBR，簡稱MBR），也是在水處理領域中研究得最為廣泛深入的一類。MBR是用膜分離過程取代傳統活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術，此技術基于膜組件的高效率分離功能，大幅提升了泥水分離效率，同時因為曝氣池內活性污泥占比的提高與優(yōu)勢菌的出現，提升了生化反應速度。

2.MBR膜處理工藝在污水處理廠提標改造中的應用

(1)工程概況

為貫徹執(zhí)行環(huán)境保護相關法律法規(guī)，四川省環(huán)保廳對岷江、沱江流域主要水污染物排放濃度限值做出調整，四川省成都市某城鎮(zhèn)污水處理廠2007年建成，設計處理規(guī)模為2.0萬m3/d，采用改良奧貝爾氧化溝工藝，出水標準執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A排放標準，2018年該污水處理廠開始實施提標擴容改造。本次擴容提標改造工程該污水處理廠的設計規(guī)模擴容至設3.0萬m3/d，出水標準提高至《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》，工程主要更換粗格柵及提升泵房、細格柵設備，改造原有氧化溝、二沉池為生化池、MBR膜池，拆除原有D型濾池及回流泵房，綜合布局后新建膜格柵及提升泵井、產水泵房、膜設備及配電間、鼓風機房，其他輔助配套工程維持現狀。

(2)MBR污水處理工藝的選擇

為解決現階段污水處理規(guī)模滿負荷現狀，同時確保本項目出水主要污染物滿足《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》中排放標準，由于四川省成都市某城鎮(zhèn)污水處理廠一期工程現已建成，提標改造需考慮已建內容的客觀事實，在充分利用現有構筑物、管網的基礎上進行改造。根據四川地區(qū)污水處理廠的運行經驗，為保證出水TP不超過0.3mg/L，BOD不超過6mg/L，出水SS必須低于5mg/L。對常規(guī)城市污水處理廠而言，僅靠沉淀出水，SS去除率最高在90%左右，運行穩(wěn)定時通常能維持在15mg/L左右；若后續(xù)增加混凝過濾，運行穩(wěn)定時能維持在10mg/L以下。考慮技術的先進性、成熟性及適用范圍，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結合項目歷史特點、設計規(guī)模、污水水質特性以及當地的實際條件和要求，以及結合土地資源、施工周期等特點，本次工程選用AAO+MBR工藝進行擴容改造。

(3)工藝流程

工藝流程簡述（根據圖1所示）：

圖1 工藝流程簡圖

①預處理階段。城市污水以重力流方式輸送至污水廠，進入粗格柵去除較大渣物后，經水泵提升，進入細格柵，進一步去除渣物，以保證后續(xù)處理構筑物的正常運行，在通過沉砂池除去砂礫。

②生化處理階段。AAO工藝中設置為厭氧池、缺氧池、好氧池，首先膜池污泥回流至好氧池，回流比400%，好氧池至缺氧池回流比400%，缺氧池至厭氧池回流比300%。缺氧池混合液回流至厭氧池，微生物利用缺氧區(qū)混合液中易生化有機物去除回流硝態(tài)氮，消除硝態(tài)氮對厭氧池不利影響，從而保證厭氧區(qū)的穩(wěn)定，保證除磷效果。而好氧區(qū)的混合液回流至缺氧池，回流液內的大部分硝酸鹽進入至缺氧池之后，能夠從原污水之中獲取足夠的有機物，促使反硝化脫氮可以充分進行。

③MBR處理。本提標改造工程部分生化池出水進入MBR池，MBR能高效進行固液分離，出水水質好，微生物全部攔截留存在生物反應池內，使得反應池水力停留時間與污泥停留時間充分分離，實現對運行的靈活把控。

3.MBR膜系統運行的優(yōu)缺點

(1)MBR膜系統運行的優(yōu)點

①出水水質好。MBR膜生物反應裝置使用的為PVDF膜，此膜表層孔洞直徑僅為0.01～0.04μm，可以高效地實現固液分離，MBR的運用使得污水處理效果與處理后的水質相較于傳統工藝有了極大的提升，不僅出水水質更好，品質更加穩(wěn)定，而且出水渾濁度能夠控制在0.52NTU之下，COD濃度控制在14.8mg/L以下，BOD5控制在5mg/L以下，氨氮濃度低于1.5mg/L，總磷低于0.3mg/L。

②占地面積小。MBR膜生物反應器容積負荷高、占地少，在已建污水處理廠的提標改造特別是擴容改造中有廣泛的應用前景。消除了傳統活性污泥處理方法形成的沉淀物質在最大生物濃度方面的限制問題，反應器之中的微生物濃度相對更高，為傳統處理方法的2至3倍，可達8～10g/L，因此能在原構筑物大小的基礎上增大處理水量，同時因微生物濃度的提高，工藝對水質水量的變化適應力強，耐沖擊負荷較傳統工藝更強。

③工藝調控更為簡便。MBR膜生物反應器啟動快，不受污泥膨脹的影響。膜的高效攔截效果，能夠讓微生物全部留存在反應設施之中，達成了反應設施水力停留時間與污泥齡的充分分離，促使運行控制變得更為靈活且穩(wěn)定性更好。

(2)MBR膜系統運行的缺點

①運行處理水量受膜清洗影響

從實際運行情況看，膜的反洗過程一定程度影響了處理水量，同時，隨著運行時間的增加，膜通量將呈下降趨勢，而跨膜壓差呈上升趨勢。

②自動化程度高，連鎖保護多，靈活度低

MBR工藝運行的自動化程度要求相當高，這就使得如果在運行中，一個小閥門或者是管道方面出現一點小問題都很有可能對整個系統的運行造成影響，從而停機。一旦出現問題，MBR工藝就要停止運行，故障排除后方可重新啟動，工藝控制不靈活，故平時的日常巡檢和維護尤為重要。

(3)進水水質要求高，特別是懸浮物

考慮膜的堵塞，膜進水水質方面除了大型垃圾必須去除掉外，直徑大于1mm的懸浮顆粒也要保證去除，因此在膜池進水欠預處理段增加了曝氣沉砂池和粗格柵、細格柵、膜格柵三道格柵過濾工序。

(4)能耗藥耗高，成本控制難

MBR膜的能耗較傳統工藝高，膜工藝需要膜擦洗的風機、出水的產水泵大大增加了運行的電耗，在藥劑使用上也比傳統工藝多。

4.結束語

通過上述的論述，我們加倍地意識到膜處理工藝在大型污水處理廠中的應用，隨著科技的強大，MBR膜處理工藝在大型污水處理中面臨著重大的發(fā)展機會，為此人們不斷提高科學技術，加倍科學技術的研發(fā)，使膜處理工藝在大型污水處理廠中的應用越來越普及。但是，同樣的新工藝的應用也是一把雙刃劍，如何做到達標與成本雙贏也是在考慮使用MBR工藝時值得人深思的地方。