MBR（膜生物反應(yīng)器）技術(shù)及其膜污染問題分析

李鶴

摘 要：鑒于水資源日益緊張且社會(huì)用水需求的不斷增加，污水治理以及回收技術(shù)越來越受到重視，而MBR（膜生物反應(yīng)器）技術(shù)作為一種先進(jìn)的、新型的污水處理技術(shù)，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。本文通過簡單介紹MBR（膜生物反應(yīng)器）技術(shù)的特點(diǎn)，以及MBR（膜生物反應(yīng)器）技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上，對MBR技術(shù)膜污染問題的產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析，并且提出了膜污染控制的具體措施，以期為MBR（膜生物反應(yīng)器）技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供保障，從而提高我國污水處理以及中水回收的質(zhì)量，緩解我國的用水壓力。

關(guān)鍵詞：MBR（膜生物反應(yīng)器）技術(shù)；膜污染問題

MBR這項(xiàng)技術(shù)是一種高效的、新型污水處理與回收技術(shù)，是將傳統(tǒng)的生物技術(shù)和現(xiàn)代新型的膜分離技術(shù)相融合而形成的，其不僅占地面積比較小，產(chǎn)水的水質(zhì)也比較高。

一、MBR（膜生物反應(yīng)器）技術(shù)的特點(diǎn)

（一）占地面積比較小

與傳統(tǒng)的活性污泥法的不同之處在于，MBR（膜生物反應(yīng)器）技術(shù)能夠利用膜組件在好氧池中實(shí)現(xiàn)污泥的分離，不需要沉淀池的幫助。因此，MBR技術(shù)的占地面積比較小[1]。同時(shí)，由于MBR技術(shù)是利用膜組件進(jìn)行污泥分離工作的。因此MBR能夠在好氧池中使活性污泥的濃度更高，在一定程度上減小了好氧池的體積。綜合以上因素，MBR技術(shù)與活性污泥法相比，其占地面積比較小。

（二）產(chǎn)水水質(zhì)比較高

由于MBR技術(shù)是利用膜組件實(shí)現(xiàn)污泥分離的。因此，和以往的沉淀法相比，MBR技術(shù)清理懸浮物的效率更好，效果更加明顯。同時(shí)，對于大腸桿菌和隱孢子蟲等微生物的去除工作，MBR技術(shù)的效果更佳。

二、MBR（膜生物反應(yīng)器）技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著社會(huì)用水需求的不斷增加，以及社會(huì)對水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的不斷提高，水資源的回收利用越來越受到社會(huì)各界的重視，關(guān)于污水治理，中水回收等技術(shù)的發(fā)展也越來越快。近年來，MBR（膜生物反應(yīng)器）技術(shù)逐漸得到了重點(diǎn)應(yīng)用。至2014年，我國范圍內(nèi)已經(jīng)有將近100多個(gè)MBR工程投入運(yùn)行并得到了使用，且這種技術(shù)的發(fā)展勢頭只增不減。但是由于相關(guān)技術(shù)的不成熟，也使得目前MBR技術(shù)的應(yīng)用存在很多爭議。例如膜通量與穩(wěn)定性的下降導(dǎo)致的產(chǎn)水量下降的問題，以及較差的耐水量沖擊負(fù)荷能力等，均使得MBR技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀存在一些問題，影響著該技術(shù)的深入發(fā)展與應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。

三、MBR（膜生物反應(yīng)器）技術(shù)膜污染問題的分析

（一）導(dǎo)致膜污染現(xiàn)象的原因

就目前MBR技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況來看，造成膜污染問題的主要原因有以下三方面：1、膜材料自身的功能。由于科學(xué)研究的不斷深入，膜技術(shù)的發(fā)展越來越快，膜材料也呈現(xiàn)出更加多元化的發(fā)展趨勢。膜材料自身的性能主要受孔徑大小、孔隙率、表面電荷的性質(zhì)、粗糙度以及親水性的影響，這些性質(zhì)同時(shí)也是造成膜污染的主要原因。2、料液性質(zhì)。料液性質(zhì)即指組成料液的各物質(zhì)成分的性質(zhì)、黏度、濃度、PH值等，上述這些因素可以單獨(dú)造成膜污染，也可以發(fā)生相互作用，共同影響膜污染過程。3、操作條件。影響膜污染過程的操作條件指的是膜分離過程中的操作條件，主要是指膜組件的種類以及膜組件中料液的運(yùn)行特征。比如，操作時(shí)的壓力、膜面料液的流速、料液進(jìn)出口的位置等，這些因素均在實(shí)際操作中影響著膜污染的發(fā)生。

（二）膜污染問題的控制方法

想要有效的控制膜污染問題的產(chǎn)生，就必須從產(chǎn)生膜污染問題的根源入手。1、優(yōu)化膜組件與膜材料的選擇。就目前情況而言，選擇性能更加良好的膜材料是解決膜污染問題的重要途徑。同時(shí)，抗污染膜材料的研發(fā)與應(yīng)用也是有效減輕膜污染的方式之一。此外，選擇適宜的膜組件以及流體運(yùn)動(dòng)的形態(tài)也能夠在一定程度上減輕膜污染。2、料液的預(yù)處理。在整個(gè)膜分離過程中，料液的預(yù)處理環(huán)節(jié)是極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在此環(huán)節(jié)中，可以間傳統(tǒng)的膜分離技術(shù)或者其他種類的膜分離方式和MBR技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的融合、集成，以此來改善料液性質(zhì)，減輕膜污染。例如，在預(yù)處理環(huán)節(jié)對料液的PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者向料液中添加混凝劑等，都能夠獲得比較好的效果。3、改善工藝運(yùn)行條件。對工藝運(yùn)行條件進(jìn)行優(yōu)化是減輕膜污染問題的主要途徑，能夠顯著提高設(shè)備運(yùn)行的壽命以及穩(wěn)定性。常見的改善方法包括錯(cuò)流過濾、超聲波參與、控制初始滲透量等。在實(shí)際的運(yùn)行過程中，還必須對反應(yīng)池中活性污泥的濃度進(jìn)行科學(xué)的控制。一般來說，活性污泥的濃度越高，設(shè)備的容積負(fù)荷就越高，處理能力也會(huì)增強(qiáng)，但是膜通量會(huì)下降，造成嚴(yán)重的膜污染問題。因此，必須做好活性污泥濃度與膜通量之間的平衡，確定最佳值。

此外，值得注意的是，在一體式的MBR設(shè)備運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常利用間歇抽吸法來避免膜孔堵塞現(xiàn)象，即在抽吸過濾的過程中間歇性停止抽吸，留出幾分鐘的時(shí)間方便清理膜面上的污堵物。與此同時(shí)，由于一體式的MBR設(shè)備中的膜組件是直接浸入曝氣池的液體中的。因此，可以借助曝氣形成向上的沖擊力，使污堵物不易在膜面發(fā)生沉積。所以，在一體式的MBR設(shè)備中，反應(yīng)池的曝氣量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的活性污泥池。

四、結(jié)論

通過上文敘述，再結(jié)合我國的實(shí)際國情，可以清楚的發(fā)現(xiàn)，膜生物反應(yīng)器這一治理污水的技術(shù)在我國的發(fā)展前景極其廣闊。在治理污水、回用中水以及污水資源化等工作中，有著極大的理論與實(shí)踐價(jià)值。然而，由于相關(guān)技術(shù)的不完善，膜生物反應(yīng)器技術(shù)所帶來的膜污染問題，還有待進(jìn)一步的研究與控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]李艷，陳偉楠，王燦，高欣，季民.無紡布膜生物反應(yīng)器膜污染分析及其控制技術(shù)[J].化工進(jìn)展，2015，07：1695-1700.endprint