膜生物反應(yīng)器(mbr)的應(yīng)用研究及其國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀

1、1膜生物反應(yīng)器（膜生物反應(yīng)器（MBR）的應(yīng)用研究及其國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀）的應(yīng)用研究及其國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀劉武義劉武義一、我國的水資源及污水處理現(xiàn)狀一、我國的水資源及污水處理現(xiàn)狀我國是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國家，我國人均水資源量僅為世界人均擁有量的14其中華北地區(qū)人均水資源量小于400m3，已屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)。我國是世界上嚴(yán)重缺水的十二個(gè)國家之一。我國目前工業(yè)污水的再生回用率僅為6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的水平，市政污水的回用率更低。我國萬元GDP用水量

2、是世界平均水平的5倍，是美國的8倍，德國的11倍。水資源的管理已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)和社會協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。中國目前水資源浪費(fèi)及污染現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)廢水在2000年的排放量為194億立方米，生活污水2000年的排放量為221億立方米，按照這種速度，中國的水資源將在73年后被用盡，而如果水資源利用不加強(qiáng)管理、污水又得不到很好的處理與管理，進(jìn)而污染到地下水，那么這個(gè)時(shí)間將會更短。目前，我國的水環(huán)境污染已經(jīng)到了“有河皆枯，有水皆污”

3、的地步，其治理任務(wù)刻不容緩。表1是對國內(nèi)近年污水排放量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及2010年的預(yù)測數(shù)據(jù)。表1國內(nèi)近年污水排放量統(tǒng)計(jì)污水排放量城市污水廢水量年度億立方米億立方米20004152212001428.4227.72002439.5232.32003460.0247.62004482.4261.32005524.5281.42006536.8296.62010640—據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國的江河湖泊和水庫中，已經(jīng)受污染的約占82.3%；全國設(shè)立有監(jiān)測系統(tǒng)

4、的1200條河流中，已有850條受到污染；七大水系中，一半以上受到不同程度的污染，達(dá)不到安全飲用水源的標(biāo)準(zhǔn)，已基本喪失直接使用得功能；沿海水體發(fā)生赤潮和富營養(yǎng)化現(xiàn)象增多。因此，水環(huán)境的保護(hù)和治理已成為我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)社會發(fā)展的重要任務(wù)。2005年，全國廢水排放總量524.5億噸，比上年增加8.7%。其中工業(yè)廢水排放量243.1億噸，比上年增加10.0%。城鎮(zhèn)生活污水排放量281.4億噸，比上年增加7.7%。廢水中化學(xué)需氧量排放量1414.

5、2萬噸，比上年增加5.6%。廢水中氨氮排放量149.8萬噸，3降低基建與運(yùn)行成本；城市污水深度處理的MBR技術(shù)，過程優(yōu)化與膜污染控制；分散處理MBR及節(jié)能技術(shù)。四、膜生物反應(yīng)器運(yùn)行形式變革及組件類型四、膜生物反應(yīng)器運(yùn)行形式變革及組件類型在發(fā)展過程中，第一代MBR是分置式流程(60～80年代)，使用板式超濾膜(聚丙烯晴)和管式超濾膜(有機(jī)及無機(jī))，由于膜成本高，運(yùn)行費(fèi)用大，應(yīng)用受到限制。第二代MBR是采用一體化浸沒式流程(80年代末以后)

6、：浸沒式MBR的特點(diǎn)是：浸沒放置，低壓(抽吸或重力)出水，氣液兩相流擾動，間歇運(yùn)行，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間長，運(yùn)行能耗低。浸沒MBR的型式：內(nèi)浸沒（與好氧反應(yīng)器一體）和外浸沒(與好氧反應(yīng)器分置)。MBR的基本結(jié)構(gòu)包括四個(gè)環(huán)節(jié)：進(jìn)水系統(tǒng)、生物反應(yīng)池、膜組件、自控系統(tǒng)。由于各個(gè)環(huán)節(jié)的多樣性，MBR有著不同的分類。按膜組件和生物反應(yīng)器的相對位置，MBR又可以分為一體式膜生物反應(yīng)器、分置式膜生物反應(yīng)器和復(fù)合式膜生物反應(yīng)器三種。1分置式膜生物反應(yīng)器分置式膜

7、生物反應(yīng)器（如圖11(a)所示）通過料液循環(huán)錯流運(yùn)行，其特點(diǎn)是，操作管理容易，易于膜的清洗、更換及增設(shè)。2一體式膜生物反應(yīng)器一體式膜生物反應(yīng)器（如圖11(b)所示）組合最簡單，直接將膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)通過真空泵或其他類型的泵抽吸，得到過濾液。為減少膜面污染，延長運(yùn)行周期，一般泵的抽吸是間斷運(yùn)行的。與分置式相比，一體式的最大特點(diǎn)是運(yùn)行能耗低。3復(fù)合式膜生物反應(yīng)器復(fù)合式膜生物反應(yīng)器（如圖12所示）在形式上也屬于一體式膜生物反應(yīng)器，所不同