MBR膜生物反应器的运行维护

在活性污泥法发展100多年来，一些新的工艺在随着科学技术的发展而在活性污泥法中得以应用。膜处理工艺作为新兴的材料科学在水处理行业中得到一些应用，在饮用水行业中的微滤，超滤，纳滤，反渗透等使用各种不同孔径的膜材料进行的净水过滤技术都已经实现的，也应用到了普通人的家里的净水装置上，在污水处理行业，随着对处理出水水质的不断提升严格标准下，膜技术也逐步开始在污水处理中得到应用，一些对水质要求较高的污水厂，采用了MBR（Membrane BioReactor）膜生物反应器来作为活性污泥处理工艺中的一部分，在一定程度上提升了污水处理的效果，但是也带来了一些运行管理的难题。

1、MBR膜生物反应器工艺流程：

原水——>调节池——>MBR反应池——>清水池——>排放或回用。

由于MBR膜的存在大大提高了系统固液分离的能力，从而使MBR膜生物反应器的出水，水质和容积负荷都得到大幅度提高，经膜处理后的水水质标准高(超过*A标准)，经过消毒，*后形成水质和生物安全性高的优质再生水，可直接作为新生水源。由于膜的过滤作用，微生物被*截留在MBR膜生物反应器中，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的*分离，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。MBR膜生物反应器具有对污染物去除效率高、硝化能力强，可同时进行硝化、反硝化、脱氮效果好、出水水质稳定、剩余污泥产量低、设备紧凑、占地面积少(只有传统工艺的1/3-1/2)、增量扩容方便、自动化程度高、操作简单等优点。

2、膜的运行和维护

（1）膜的运行流程。该污水厂MBR生化系统是由厌氧池、缺氧池、好氧池、膜分离池组成。膜分离组件是MBR的核心。在膜分离池中，由中空纤维膜组成的膜组件浸放于膜分离区中，由于中空纤维膜0.1μm的孔径可*阻止细菌的通过，所以将菌胶团和游离细菌全部保留在膜分离区中，各种悬浮颗粒、细菌、藻类、浊度和COD及有机物均能得到有效去除，保证出水悬浮物接近零的出水水质。为保证MBR膜组件具有良好的膜通量，能持续稳定地出水，该厂使用了全自动的在线水反洗、化学反洗及离线化学清洗系统，通过自动程序对数据进行采集、汇总，并通过连锁控制，对系统各工艺操作进行自动调节控制。

（2）正常运行管理。系统各出水膜组通过自吸泵抽吸出水，并通过PLC系统自动控制间断出水。运行期间定期进行在线水反洗、在线化学反洗防止和缓解膜污染保持膜组件的良好出水能力。离线化学清洗*清洗污染严重的膜组件，恢复膜通量和产水能力。

（3）膜维护的一般要求。膜组件出口设置在线浊度检测和水质监测仪表，一旦发现浊度和出水水质变差情形，运行中及时分析膜组的状态，可以对膜组进行及时必要的维护。

3、改进措施与建议

过去的几十年里，世界范围内MBR工艺在学术研究和工程应用方面都取得了令人瞩目的成就，并在很多新的领域不断开发。但是MBR工艺想要进一步提高其核心竞争力，仍然面临着诸多的技术和发展的挑战。MBR工艺改进的重点应集中在以下5个方面。

（1）提高膜的制造水平

膜材料是膜分离技术的核心，尤其是MBR工艺要在污水系统下工作，膜处于高浓度污泥中，如何保证其通量和使用寿命尤为关键。为了更好地发挥MBR工艺的优势，应提高膜的制造水平，开发新型的针对市政污水处理的膜材料及对现有的膜材料进行改性，制备出具有高通量、高强度、高亲水性能且价格低廉的膜材料。

（2）改进膜组件

膜组件的优化对于实际装置运行十分重要，是制约膜技术广泛运用的一个关键因素。开发研制性能*、抗污堵能力强、节能的新型膜组件才能促进MBR工艺更广泛运用。

（3）整体流程的优化

建议从污染物去除效果和膜污染控制效果两方面来对流程进行整体优化，既要保证MBR工艺的处理效果，又要保证其能长时间稳定运行。目前主要包括：膜与新型污水处理技术的组合;降低能耗的措施和技术;膜污染的控制及运行条件的稳定化;提升氮、磷的去除能力;反应器各段氧平衡分配技术;运行方式的控制与优化。

（4）标准化

虽然MBR工艺的应用已越来越广泛，但是仍没有国家统一的标准规范。首先，膜产品的种类众多，形式多样，不同膜厂商的膜产品之间缺乏可靠的比较结果，在选择上缺乏可靠的依据;其次，各个膜厂商的自身数据库较完善，有自己的设计参数和规范，但彼此之间相差较大，对于全行业来说没有统一或综合的设计手册和规范，对于技术人员来说没有充分的设计依据;同时，MBR工艺对运行管理的要求较高，但是膜厂商大多只是提供膜组件，工程公司仅负责工程建造，对于后续维护和管理无相应的规范指导和标准。因此，建议应从膜组件、设计、运行操作3方面建立一整套合理的MBR工艺的规范和标准，有利于提高经济性和竞争力，促进其进一步广泛应用。