国内外膜生物反应器的发展历史

　　1、膜生物反应器的介绍

　　膜生物反应器是一种新型的废水处理系统，它结合了膜分离技术和生物处理技术，也称为MBR。传统的生物处理技术被终端二沉池膜组件取代，可以保持生物反应器中高活性污泥浓度，有效提高生物处理有机负荷。为了减少污水处理设施的占地面积，污泥负荷可以保持较低，从而减少剩余污泥的量。主要原理是使用膜分离设备拦截水中的活性污泥和大分子有机物。其活性淤泥浓度可达8000~10000mg/L，或更高。反应器截留效果非常明显，可有效保留长周期微生物，实现污水深度净化，增加硝化细菌增殖，除磷脱氮效果更好。

　　2、发展

　　20世纪80年代，生物膜反应器受到各国的重视，成为世界研究的热点，已应用于美国、法国等十多个国家，规模为6m3/d至13000m3/d。中国对MBR的研究相对较晚，近年来进展相对较快。中国的研究可以分为以下几个方面：

　　(1)探索不同生物处理工艺和膜分离装置的组合，从活性污泥工艺延伸到接触氧化法，生物膜法，活性污泥结合生物膜和两相厌氧工艺的联合工艺；

　　(2)研究处理和膜污染因素，机理和数学模型的影响，以减少膜污染，提高膜组件的处理能力和操作稳定性。研制合适的操作条件和工艺参数；

　　(3)不仅是生活污水，还将MBR的研究对象扩展到高浓度有机废水和难降解工业废水。

　　3、组成部分

　　3.1 进水井

　　它分为溢流口和进气门。

　　3.2 格栅

　　为了定期清理网格残留物，拦截各种废物，如污水中的各种纤维和炉渣，以确保生物膜反应器系统的正常运行。

　　3.3 调节池

　　废水的水量和水质将随着时间的推移而变化，因此需要在进入MBR系统之前进行调解，以减少运行负荷。调节池内的沉淀物需要定期处理，并且设置有溢流，保障系统的正常运行。

　　3.4 反应池

　　反应池包括微生物菌落，膜组件，水收集系统，排水系统和通气系统。

　　3.5 消毒装置

　　可自动控制具体加药量。

　　3.6 计量装置

　　包括流量表和水表等，可进行系统的参数控制。

　　3.7 电控装置

　　主要是控制进水泵，风机和水泵，分为手动和自动两种形式。在PLC的控制下可以根据各反应池的水位情况来自行运行。电控箱装于设备机房内。

　　二、生物膜反应器的工艺和应用

　　1、连续微滤技术

　　该技术对液体进行选择性的过滤分离，其原理是在操作压力下对液体混合物进行截流从而达到分离、浓缩以及净化的目的。该技术较为成熟，其主要元件是聚丙烯中空纤维膜元件，在该膜系统之中，膜外侧走的是原水，膜内侧走的是净化水，其回流比高，由于其在膜管内流速大，可以减少水污染。其采用的汽水混合反洗工艺能够通过空气对膜表面进行擦洗，对于膜元件起到了很好的保护作用，膜的清洗效果很好，可以很好地去处水中的细菌、微生物以及悬浮物等杂质。

　　优点：

　　(1)其可与RO和NF一同工作，并作为两者的前处理，使得两者进水的SDI≤2，同时延长两种膜元件的使用寿命。

　　(2)制造成本低，价格经济效果好。

　　(3)该系统膜组件的设计易于扩充，方便移动，安装简单，施工期较短。

　　(4)常用于非引用方面，如灌溉，洗涤，卫生和景观美化。清洗便利。

　　在现代社会中，由于工业的大力发展和生活水平的提高，工业污水与城市污水水量很大，对于极度缺水的中国来说，大力发展生物膜反应器处理技术，能有效解决水资源短缺问题，缓解水资源压力。其已经展现出了巨大的发展潜力。