MBR膜工艺处理工业废水的特点

随着现代工业的不断发展，工业废水的排放量逐渐增加，极易破坏周围环境。因此，需要一种工业废水处理效率高、废水分离能力强的处理方法。MBR就是针对这种情况开发的处理工艺废水的专用设备。MBR是一种将膜分离单元和生物处理单元相结合的新型水处理技术。用新型膜组件代替传统的生物组件可以保证反应池中的生物活性，从而处理工业废水。

1.MBR膜工艺的特点

1.1分体式膜生物反应器

分体式膜生物反应器(Split membrane bioreactor)是一种与分体式膜工艺相结合的反应器，可以将生物反应器和膜组件分开，使它们在不同的区域同时工作。工业废水进入分体式膜生物反应器时，首先通过加压泵提高水压，使其到达膜组件。然后在压力下通过膜组件，经膜分离器处理，获得洁净水质。处理后的水被循环利用或直接排放。在RMBR工艺中，膜组件主要作为二沉池的替代单元，采用循环泵回流的运行方式处理工业废水。这种处理方法具有处理量大、易于操作控制、管理简单等优点。并且在更换膜组件时易于操作。在实际运行中，工业废水中的污染物会沉积在膜组件表面，增加清洗膜组件的次数。清洗时需要使用较高的泵水压进行清洗，需要提高膜组件的流量，这样才能清洗膜组件的表面。这种清洗方式会使用大量的水资源，需要较高的水动力，容易导致内部活性细菌失活的问题。

1.2一体式膜生物反应器

一体式膜生物反应器是将生物反应器与膜组件直接结合在一起，在一个区域内工作。这个MBR主要是通过出水泵吸入滤液，然后输送到膜组件的下部，再经过曝气器，这样就可以处理了。清洗膜组件时，利用空气压缩机吹出的高压空气搅动膜表面，使混合气流流过膜表面，实现膜组件的清洗。根据一体式膜生物反应器的实际应用数据，该处理方法可有效去除工业废水中80%以上的COD和90%以上的NH4+-N，出水水质良好。一体式膜生物反应器设备体积小、易于操作且动力成本低。然而，当使用这种处理设备时，膜分离器需要直接浸没在工业废水中，这将使膜组件极易受到污染。膜分离器安装在整体的底部污水处理，清洗时不易取出，后期清洗工作难度大。

1.3好氧膜生物反应器

好氧膜生物反应器的处理过程是在膜生物反应器中加入活性污泥，可以处理高浓度的工业废水。但在使用过程中，需要更高的通风。在处理工业废水时，经常会遇到污泥因暴露而分散的情况。这种MBR可以有效解决这一问题，还可以处理含有特殊污染物的工业废水，如化学污染物。通过对好氧膜生物反应器实际应用数据的分析，它具有以下三个特点:

①当COD浓度为2000 ~ 3000 mg/L时，好氧膜生物反应器对COD的去除率可达90.5%以上；

②MBR在处理高盐度有机废水时具有较高的耐压性，可以保证出水压力的稳定；

③当膜内外压差超过0.1MPa时，管式膜的稳定运行通量为21l/(m2·h)，减少了膜生物反应器的清洗次数。

1.4厌氧膜生物反应器

厌氧膜生物反应器(AMBR)主要在厌氧或缺氧条件下进行。它具有出水水质好、污泥停留时间长、处理速度快的优点。逐渐成为工业废水处理的新型厌氧生物处理技术。在厌氧膜生物反应器中，厌氧污泥被有效地处理以使其沉积在反应器中。解决MBR污泥流失过多造成的水质下降问题。而且可以改善厌氧反应器的处理结构，提高处理效率，降低运行成本。

2.MBR的运行和管理

2.1曝气强度和溶解氧

在MBR的实际运行中，曝气过程中会出现溶解氧，在废水的后期处理中会降低膜反应器中悬浮微生物的活性，从而影响整个生物膜的厚度，降低工业废水的处理效率。因此，针对这种情况，应注意控制MBR中的曝气强度。生物膜结构和厚度的主要影响因素是溶解氧(DO)浓度，它也会影响MBR的污染物处理效率和膜表面的污染。在MBR的实际运行中，得出了两组实验数据。一组溶解氧(DO)浓度为6.0mg/L，另一组小于3.0 mg/L，然后采用MBR同时处理污染废水，处理效果如下:缺氧条件下的处理效率是好氧条件下的6倍。

2.2有机负荷

在MBR运行中，有机负荷是指单位时间内单位体积反应器所能去除的有机物量，是决定MBR设计和运行的重要参数。吴志超等人采用膜生物法处理工业废水，以获得处理后的有机负荷。当其他条件保持不变时，膜的表面水流量随着COD浓度的增加而减小。何宜良等人采用厌氧MBR和板框式UM组件处理高浓度工业废水，研究厌氧MBR的处理效率和产生的有机负荷是否稳定。结果表明，当COD浓度为2 ~ 3kg/(m3·d)时，膜出水COD去除率可达80% ~ 90%。当COD负荷超过4.5kg/(m3·d)时，有机负荷积累，COD去除率下降到70%。通过对实验数据的分析，得出厌氧MBR的处理效率会受到COD浓度和水力停留时间的影响。

2.3水温

在MBR运行过程中，温度的变化会直接影响膜生物反应器中混合粘度的变化。通过对膜通量和过滤阻力的实验分析，得出在一定范围内，如果污水容积温度超过30℃，膜生物反应器中的膜通量会增加。吕红等人采用分体式膜生物反应器(RMBR)处理不同温度的工业废水。通过对实验数据的分析，在废水温度为22 ~ 30℃、膜压力为70kPa、膜侧流速为1.3m/s的条件下，温度每升高1℃，膜通量可提高19%。根据实验结果，在处理工业废水时，有必要控制进入MBR的工业废水的温度，这样不仅可以提高MBR的废水处理效率，还可以降低其运行成本。

2.4 the值的影响

在MBR工艺中，ph值也是影响处理效率的主要因素之一。如果膜反应器内的ph为酸性，会影响NH3-N的去除效率。通过对制药和制革工业废水的记忆脱氮处理，得到的数据表明，在活性污泥正常生理活性的ph范围内，当反应池中的ph控制在7.0 ~ 8.5之间时，好氧硝化细菌和异养硝化细菌的生长受到抑制。当ph值控制在6.0-7.0之间时，这两种微生物的处理效率更活跃，去除氨氮的效果更好。

3.MBR在工业废水处理中的应用

随着现代工业的快速发展，工业废水的产量逐渐增加，使得工厂周围的环境受到严重破坏，尤其是水污染更加严重。MBR是近年来发展起来的一种新型高效废水处理工艺，已逐渐应用于废水处理，并取得了较高的效益。肌苷生产行业中，主要工业废水难以用传统污水处理工艺处理，而MBR技术能有效处理含难降解污染物的工业废水。MBR不仅适用于单个企业，也适用于大规模的城市工业废水处理。采用MBR后，不仅解决了水质富营养化的问题，而且改善了水质，保证了饮用水源的质量。

4.结论

综上所述，在MBR的后期发展中，需要加强对这些问题的研究，明确成熟的运行机理，结合其他成熟的污水处理工艺，使MBR在工业废水处理中的应用取得更加理想和科学的结果。(来源:邢台市环境监测中心站)

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