MBR的應(yīng)用領(lǐng)域

　　進入90 年代中后期，mo-生物反應(yīng)器在國外已進入了實際應(yīng)用階段。加拿大 Zenon 公司先推出了超濾管式mo-生物反應(yīng)器，并將其應(yīng)用于城市污水處理。為了節(jié)約能耗，該公司又開發(fā)了浸入式中空纖維mo組件，其開發(fā)出的mo-生物反應(yīng)器已應(yīng)用于美國、德國、法國和埃及等十多個地方，規(guī)模從 380m 3 /d 至 7600m 3 /d 。日本三菱人造絲公司也是世界上浸入式中空纖維mo的提供商，其在 MBR 的應(yīng)用方面也積累了多年的經(jīng)驗，在日本以及其他國家建有多項實際 MBR 工程。日本 Kubota 公司是另一個在mo-生物反應(yīng)器實際應(yīng)用中具有競爭力的公司，它所生產(chǎn)的板式mo具有流通量大、耐污染和工藝簡單等特點。國內(nèi)一些研究者及企業(yè)也在 MBR 實用化方面進行著嘗試。

　　1 城市污水處理及建筑中水回用

　　1967 年*個采用 MBR 工藝的廢水處理廠由美國的 Dorr-Oliver 公司建成，這個處理廠處理 14m 3 /d 廢水。 1977 年，一套污水回用系統(tǒng)在日本的一幢高層建筑中得到實際應(yīng)用。1980 年，日本建成了兩座處理能力分別為 10m 3 /d 和 50m 3 /d 的 MBR 處理廠。 90 年代中期，日本就有 39 座這樣的廠在運行，zui大處理能力可達 500m 3 /d ，并且有 100 多處的高樓采用 MBR 將污水處理后回用于中水道。 1997 年，英國 Wessex 公司在英國 Porlock 建立了當(dāng)時世界上zui大的 MBR 系統(tǒng)，日處理量達 2 000 m 3 ， 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了13000m 3 /d 的 MBR 工廠  。

　　1998 年 5 月，清華大學(xué)進行的一體式mo - 生物反應(yīng)器中試系統(tǒng)通過了國家鑒定。 2000 年初，清華大學(xué)在北京市海淀鄉(xiāng)醫(yī)院建起了一套實用的 MBR 系統(tǒng)，用以處理醫(yī)院廢水，該工程于 2000 年 6 月建成并投入使用，目前運轉(zhuǎn)正常。 2000 年 9 月，天津大學(xué)楊造燕教授及其領(lǐng)導(dǎo)的科研小組在天津新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)普辰大廈建成了一個 MBR 示范工程，該系統(tǒng)日處理污水 25 噸，處理后的污水全部用于衛(wèi)生間的沖洗及綠地澆灑，占地面積為 10 平方米，處理每噸污水的能耗為 0.7kW • h 。

　　2 工業(yè)廢水處理
　　90 年代以來， MBR 的處理對象不斷拓寬，除中水回用、糞便污水處理以外， MBR 在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用也得到了廣泛關(guān)注，如處理食品工業(yè)廢水、水產(chǎn)加工廢水、養(yǎng)殖廢水、化妝品生產(chǎn)廢水、染料廢水、石油化工廢水，均獲得了良好的處理效果。 90 年代初，美國在 Ohio 建造了一套用于處理某汽車制造廠的工業(yè)廢水的 MBR 系統(tǒng)，處理規(guī)模為 151m 3 /d ，該系統(tǒng)的有機負(fù)荷達 6.3kgCOD/m 3 • d ， COD 去除率為 94% ，絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭，一脂肪提取加工廠采用傳統(tǒng)的氧化溝污水處理技術(shù)處理其生產(chǎn)廢水，由于生產(chǎn)規(guī)模的擴大，結(jié)果導(dǎo)致污泥膨脹，污泥難以分離，zui后采用 Zenon 的mo組件代替沉淀池，運行效果良好。

　　3  微污染飲用水凈化

　　隨著氮肥與殺蟲劑在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用，飲用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期開發(fā)出同時具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的 MBR 工藝， 1995 年該公司在法國的 Douchy 建成了日產(chǎn)飲用水 400m 3 的工廠。出水中氮濃度低于 0.1mgNO 2 /L ，殺蟲劑濃度低于 0.02 μ g/L 。

　　4 糞便污水處理

　　糞便污水中有機物含量很高，傳統(tǒng)的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度，固液分離不穩(wěn)定，影響了三處理效果。 MBR 的出現(xiàn)很好地解決了這一問題，并且使糞便污水不經(jīng)稀釋而直接處理成為可能。

　　日本已開發(fā)出被稱之為 NS 系統(tǒng)的屎尿處理技術(shù)，zui核心部分是平板mo裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應(yīng)器組合的系統(tǒng)。 NS 系統(tǒng)于 1985 年在日本琦玉縣越谷市建成，生產(chǎn)規(guī)模為 10kL/d ， 1989 年又先后在長崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設(shè)施。 NS 系統(tǒng)中的平板mo每組約 0.4m 2 共幾十組并列安裝，做成能自動打開的框架裝置，并能自動沖洗。mo材料為截流分子量 20000 的聚砜超濾mo。反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度保持在 15000~18000mg/L 范圍內(nèi)。到 1994 年，日本已有 1200 多套 MBR 系統(tǒng)用于處理 4000 多萬人的糞便污水。

　　5 土地填埋場 / 堆肥滲濾液處理

　　土地填埋場 / 堆肥滲濾液含有高濃度的污染物，其水質(zhì)和水量隨氣候條件與操作運行條件的變化而變化。 MBR 技術(shù)在 1994 年前就被多家污水處理廠用于該種污水的處理。通過 MBR 與 RO 技術(shù)的結(jié)合，不僅能去除 SS 、有機物和氮，而且能有效去除鹽類與重金屬。zui近美國 Envirogen 公司開發(fā)出一種 MBR 用于土地填埋場滲濾液的處理，并在新澤西建成一個日處理能力為40 萬加侖 ( 約 1500m 3 /d) 的裝置，在 2000 年底投入運行。該種 MBR 使用一種自然存在的混合菌來分解滲濾液中的烴和氯代化合物，其處理污染物的濃度為常規(guī)廢水處理裝置的 50 ～100 倍。能達到這一處理效果的原因是，MBR 能夠保留細(xì)菌并使細(xì)菌濃度達到50000g/L 。在現(xiàn)場中試中，進液COD 為幾百至40000mg/L ，污染物的去除率達 90% 以上。