MBR技術(shù)在城市中水回用系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

馬培科

摘 要：指出了我國水資源的污染現(xiàn)狀，并指出中水回用可作為提高水資源綜合利用率、減輕水體污染的有效途徑，介紹了我國中水回用的可行性，以及MBR工藝的分類、特點和它在中水回用領(lǐng)域的應(yīng)用，指出MBR可作為我國中水回用領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：中水回用；MBR工藝；應(yīng)用

水是維系經(jīng)濟和生態(tài)系統(tǒng)的制約因素，我國水環(huán)境污染比較嚴(yán)重，缺水已成為國人不爭的事實。中水作為城市的第二水源，它的合理利用將減少水體污染，還能緩解缺水的矛盾，是實施可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

1中水回用的意義

1.1 中水回用相關(guān)概念

所謂中水是處理以符合國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的生活污水和工業(yè)廢水，作為非飲用水可在一定范圍內(nèi)被重用，并且可以在城市景觀的許多方面和人民生活中使用。污水處理后并利用它們作為處理水再利用。

1.2 國外水回用情況

國外實踐研究表明：回用水的規(guī)模越大，所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益就越多。目前，有超過300個美國城市，實現(xiàn)使用后的污水處理，占58.35%，非農(nóng)產(chǎn)品，回用到300萬m3/ 天的量；農(nóng)業(yè)占40.5%，回用有200萬m3 /日的數(shù)量。中水用于工業(yè)和城市冷卻水，超過20年。

2 MBR技術(shù)概述

膜生物反應(yīng)器（Membrane Biological Reactor，簡稱MBR）技術(shù)是新型的膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合的技術(shù)。它特別適用于城市高層建筑和住宅小區(qū)的污水回收利用。

2.1 MBR處理機制

MBR膜組件是利用固 - 液分離的，污泥的封閉件通過水外排，返回到所述生物反應(yīng)器。該膜是在二次沉淀罐組裝成的膜在某些形式的基本單位，相當(dāng)于傳統(tǒng)的生物處理系統(tǒng)[ 1 ]。在膜組件，活性微生物與污水充分接觸，微生物有很好的降解作用，能凈化污水，這就是我們所說的有機和無機物質(zhì)微生物降解法，或者活性污泥法，各種膠體的部分有機物氧化，大多數(shù)細菌被限制，以達到污水的凈化目的。

2.2 MBR技術(shù)分類

膜組件與生物反應(yīng)器是膜生物反應(yīng)器的兩大重要部分，可分為分置式、一體式和復(fù)合式膜生物反應(yīng)器。

2.3 MBR的優(yōu)點及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.3.1 MBR工藝特點

MBR具有以下優(yōu)點[ 2 ]：

1）占地面積少；

2）污泥量小，為10%～30%的傳統(tǒng)方法；

3）系統(tǒng)不發(fā)生污泥膨脹；

4）處理水質(zhì)穩(wěn)定；

5）有較強的抗沖擊負荷能力；

6）可實現(xiàn)自動化，操作管理方便；

7）動力消耗小。

2.3.2我國應(yīng)用現(xiàn)狀

在90年代初，該技術(shù)不斷成熟，并且在實踐中得到大力推廣，為去除懸浮物，COD，BOD，總磷，總氮和細菌，目前MBR技術(shù)在污水處理廠的應(yīng)用效果已經(jīng)非常理想，單日處理污水的最大量可達到萬立方米/ d的水平。

雖然我國對該技術(shù)的研究起步比較晚，但通過人們的努力已經(jīng)取得非常大的進步。我國對于MBR膜生物反應(yīng)器的研究重點在擴大應(yīng)用階段的范圍，研究從MBR污水高濃度有機廢水和生物可降解工業(yè)廢水延長，但主要的集中在生活污水處理方面[ 3 ]。

3 中水處理中MBR的應(yīng)用

3.1 MBR技術(shù)的應(yīng)用

MBR污水處理技術(shù)具有自身的優(yōu)點，處理簡便快捷，效率高，系統(tǒng)作業(yè)穩(wěn)定，操作簡單，占地面積小，可在建筑密度住宅區(qū)及其他較大的地區(qū)更好地使用，現(xiàn)有許多成功的案例，以供參考。圖1是某校園的MBR工藝處理圖。

生活污水>調(diào)節(jié)池>MBR池>消毒池>清水池>出水回用

[剩余污泥][?]

污泥脫水>外運消化

圖1 某校園MBR工藝處理圖

在操作周期的過程中，使用效果好，出水可達到城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18920-2002）的水質(zhì)。

MBR處理前后極其簡單，占地小，可程控化管理。只是利用一個簡單的PLC自動控制技術(shù)和膜污染警報，并打開相應(yīng)的編程，以反沖洗[ 4 ]。因此，該工藝被廣泛地應(yīng)用于中水處理。

3.2 技術(shù)和經(jīng)濟可行性

目前常見的中水回用處理工藝，MBR工藝投資大。但從長遠的角度來看，這個過程是不僅要保證水的穩(wěn)定性和質(zhì)量，也逐漸收回成本。當(dāng)生物膜達到一個新的階段，MBR將可能作為一個特殊的污水處理處理技術(shù)被廣泛使用。例如：石家莊的某高校，采用MBR中水回用技術(shù)，其綜合處理費用約1元/ T[ 5 ]。依據(jù)石家莊自來水的市場價格3.63元/噸，以全年240天計算，每年36000噸污水（以150噸/ 天計算），每年節(jié)省9.5萬元。水回收后可用于沖廁，綠化用水等，經(jīng)濟效益顯著。中水的使用，減少了優(yōu)質(zhì)水的消耗，以緩解供水面積的問題，有明顯的社會效益。

4 結(jié)論

綜上所述，MBR技術(shù)，操作管理方便，水質(zhì)可以達到城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[ 6 ]，占地面積小等特點，是一種新型的中水回用工藝技術(shù)。隨著MBR工藝的發(fā)展，經(jīng)濟成本和運行成本將進一步降低。因此，中國未來的中水回用市場中，MBR將會被廣泛的應(yīng)用。

參考文獻：

[1] 黃明祝，周琪，李詠梅.中水回用及展望[J].交通環(huán)保，2003，

24（5）：41-43.

[2] 高明遠.建筑中水工程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1992.

[3] 劉慶斌.中水回用中的MBR[J].輕工科技，2007，23（9）：91-92.

[4] 吳昊，歐陽峰.中水回用MBR工藝的研究[J].污染防治技術(shù)，2008（4）：48-50.

[5] 李軍.中水回用技術(shù)應(yīng)用于高校園區(qū)建設(shè)的可行性研究[J].溫州大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2004，17（2）：36-39.

[6] 張自杰.環(huán)境工程手冊（水污染防治卷）[M].北京：高等教育出版社，1996.