MBR應(yīng)用現(xiàn)狀及市場分析

周李鑫

[摘要]：本文論述了MBR技術(shù)的概念，以及目前國內(nèi)主要應(yīng)用的幾個(gè)公司MBR產(chǎn)品的特點(diǎn)和特征，最后介紹我國MBR技術(shù)發(fā)展以及未來展望。

[關(guān)鍵詞]：MBR工藝；發(fā)展：展望：

[引言]：膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種將膜分離技術(shù)和污水生化處理相結(jié)合的新技術(shù)，也叫做膜分離活性污泥法。由于膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝通過膜分離和生化系統(tǒng)的生物功能相結(jié)合，比傳統(tǒng)的生物處理方法具有生化效率高、抗負(fù)荷能力強(qiáng)、占地面積小、自動化程度高、排泥量小等優(yōu)點(diǎn)，近幾年來得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著研究的深入，在未來的水處理行業(yè)膜生物技術(shù)所占比重會越來越高。

1、膜生物反應(yīng)的研究進(jìn)展

MBR最先應(yīng)用于微生物發(fā)酵工業(yè)，在廢水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用研究始于20世紀(jì)60年代的美國。美國的Smith于1969年首次報(bào)道了活性污泥法和超濾結(jié)合處理城市污水的方法。

20世紀(jì)70年代后日本根據(jù)自己的國情土地面積少、地價(jià)高的特點(diǎn)，對膜分離技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行大力研究使MBR開始走向?qū)嶋H應(yīng)用。

80年代后，隨機(jī)膜質(zhì)量提高和造價(jià)的降低以及技術(shù)逐漸的完善，MBR研究更加深入，日本學(xué)者Yamamoto等在1989年首次開發(fā)了一體式MBR。

90年代后，MBR技術(shù)研究更加深入。MBR實(shí)用性更加高，已不在局限于生活污水和城市污水的處理，開始向特種廢水處理方向延伸，處理對象擴(kuò)展到工業(yè)廢水、石化廢水等工業(yè)廢水。

2、 國外主要MBR技術(shù)

2.1日本久保田板式MBR膜

20世紀(jì)80年代末，日本久保田（Kubota）公司開發(fā)了久保田板式膜組件。單片膜由濾板、膜墊、薄膜層、取水口組成，濾板由外框架和內(nèi)支撐組成，主要是對附著在表面的膜墊和薄膜層起支撐作用，在濾板的兩面均緊密的附著膜墊。

薄膜層的材料為聚氯乙烯，薄膜層均勻的附著在膜墊的表面。

2002年開始引入雙層設(shè)計(jì)，使膜過濾效率大大提高、占地面積減小、膜面積增加、所需擴(kuò)散室數(shù)量減半、膜組件成本大大降低，運(yùn)行費(fèi)用減少。

2.2東麗工業(yè)公司

2004年東麗工業(yè)公司推出了自己的 MBR 膜產(chǎn)品，膜材料為PVDF，額定孔徑0.08μm，標(biāo)準(zhǔn)偏差0.03μm。TPS-50150型膜元件的尺寸為515mmX1608mm，膜面積為1.4㎡，厚13.5mm

2.3澤能環(huán)境

澤能環(huán)境（Zenon Environmental）是目前全球最大的MBR工藝技術(shù)公司。1989年，該公司開發(fā)了首個(gè)HF膜組件——Mousic膜組件。1991-1992年，Zenon公司又開發(fā)了一種加強(qiáng)型HF膜，其膜面積為145ft?，因此被命名為ZeeWeed 145。1995年起，ZeeWeed膜組件開始用于飲用水和工業(yè)出水處理。根據(jù)早期使用連續(xù)曝氣的經(jīng)驗(yàn)，1998-1999年，對其曝氣裝置進(jìn)行了該改進(jìn)，即采用兩階段裝置進(jìn)行沖洗，防止曝氣裝置的堵塞。

2.4三菱公司

三菱麗陽工程（Mitsubishi Royon Engineering）公司是安裝容量僅次于Zenon和Kubota公司的世界第三大MBR膜廠商。目前共有兩種Mitsubishi Rayon膜元件。一種基于該公司已有的Sterapore PE中控纖維膜，由水平放置的膜絲組成，膜絲外徑0.54mm，壁厚60-70μm，公稱膜孔徑為0.4μm，其上的裂縫型孔是通過拉伸形成的，以使膜材料各項(xiàng)同性。

2.5美國科氏（KOCH）公司

科氏膜系統(tǒng)——PURON 其膜元件類型為浸沒式，與其他大多數(shù)浸沒式 MBR膜組件不同，其膜材料為PES。

PURON系統(tǒng)的獨(dú)特之處在于其膜纖維僅在底部固定，而膜絲頂部采用單獨(dú)封口，沖刷氣流通過組件底部的中央噴氣管從膜絲中間間歇注入，以減輕組件底部的堵塞。頂部膜絲的自由移動，可使粗大固體流走，避免了該區(qū)域的堵塞。

2.6 日本旭化成公司

旭化成（Asahi Kasei）化學(xué)公司隸屬于日本旭化成集團(tuán)，自20世紀(jì)70年代開始制造各種工業(yè)用途的UF/MF中空纖維膜及膜組件，

1999年，該公司開始開發(fā)MBR組件，膜支架由安裝在鋼架上的一系列垂直膜元件組成，每個(gè)元件的膜面積為25㎡，直徑150mm，長2m。膜纖維兩端封口，在膜元件頂部集結(jié)成束，以便使懸浮物流走。采用獨(dú)立的抱起裝置，氣體通過裝在膜元件底部的擴(kuò)散板進(jìn)入。

3、國內(nèi)MBR技術(shù)

我國從上世紀(jì)90年代開始研究MBR膜組件，華東理工大學(xué)以及清華大學(xué)等研究實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的分體式MBR膜組件。

近年來我國的MBR技術(shù)在城市污水、生活污水、食品廢水、印染廢水等方面得到廣泛研究和應(yīng)用，也論證了MBR技術(shù)對COD、氨氮以及濁度等都有良好的去除效果。

我國MBR技術(shù)發(fā)展的主要階段：

（1）1990～2000年：實(shí)驗(yàn)室小試、中試研究階段；

（2） 2000～2005年在小區(qū)生活污水，樓宇廢水以及工業(yè)領(lǐng)域開始應(yīng)用；

（3）2005年至今大規(guī)模工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行并應(yīng)用于城市污水和工業(yè)污水領(lǐng)域

目前，我國MBR技術(shù)應(yīng)用比較成熟的廠家有：天津膜天膜、立昇企業(yè)、杭州明清膜、碧水源等。 國內(nèi)MBR項(xiàng)目中采用的膜，35.3%由國內(nèi)企業(yè)提供，其他64.7%由外資企業(yè)提供。

4、我國MBR技術(shù)改進(jìn)及應(yīng)用展望

當(dāng)前我國MBR膜在應(yīng)用上（MBR膜組件、MBR膜生物反應(yīng)器），主要 存在著三個(gè)方面的問題，即：（1）未經(jīng)證實(shí)的膜組件和膜箱產(chǎn)品，導(dǎo)致膜組件的污泥淤積，處理水量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；（2）大多數(shù)MBR系統(tǒng)為非加強(qiáng)型中空纖 維膜，導(dǎo)致膜斷絲現(xiàn)象，這在工業(yè)廢水處理應(yīng)用中尤其嚴(yán)重；（3）缺乏生化系統(tǒng)和預(yù)處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2008年，國內(nèi)MBR市場規(guī)模為16億元。2013年，國內(nèi)MBR項(xiàng)目 的市場需求100億元，占污水處理市場的份額將達(dá)到8%，2015年的市場需求將達(dá)到300億元，占污水處理市場份額將達(dá)到27%，躍升到國內(nèi)污水處理主流工藝技術(shù)的行列。

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