在“十一五”節(jié)能減排背景下，全國污水處理廠升級改造大勢所趨。太湖流域168家污水處理廠率先提標(biāo)改造，處理污水達國家城鎮(zhèn)排水標(biāo)準(zhǔn)一級A；北京市明年（09年）啟動污水處理設(shè)計出水達地表Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。在行業(yè)近期會議上，西門子水處理技術(shù)部靳志軍高級工程師介紹了升級改造中膜生物反應(yīng)器設(shè)計中的若干技術(shù)問題。

膜生物反應(yīng)器的組成

　　膜生物反應(yīng)器主要分為預(yù)處理、生物反應(yīng)器、膜分離系統(tǒng)三部分。膜生物反應(yīng)器除了常規(guī)預(yù)處理外還有比較特殊的部位即膜格柵，通常采用中空纖維膜，其過濾精度在0.8～1.5毫米之間，平板膜也可做膜分離裝置，過濾精度可相對放寬2～3毫米。生物反應(yīng)器具有除碳、脫氮除磷等功能，具有水力學(xué)、充氧等設(shè)計需求，并可添加絮凝劑達到化學(xué)除磷效果。膜分離系統(tǒng)中中空纖維膜在商業(yè)化應(yīng)用中占絕大部分主要因為造價較低，其次為平板膜，少量為管式膜（由于能耗較大在市政污水處理方面沒有較好前景，而對于一些難處理廢水的效果要相對中空纖維膜好）。

膜生物反應(yīng)器的核心

　　膜分離系統(tǒng)是膜生物反應(yīng)器的關(guān)鍵、核心，影響著膜生物反應(yīng)器的成敗。膜生物分離系統(tǒng)對生物反應(yīng)最本質(zhì)的影響就是對于生物相的影響，無論微濾或超濾膜的孔徑都遠遠小于微生物最小的細胞使得微生物形成完整的生態(tài)系統(tǒng)。由于生物相豐富，活性污泥濃度比較高，整個系統(tǒng)的生物飽有量比較大，污染物對于污泥的負荷大，有很好的抗沖擊負荷能力。由于活性污泥長期處于低負荷情況，所以污泥的產(chǎn)量比較少，大概是傳統(tǒng)活性污泥法污泥量的60%，出水水質(zhì)好且具有穩(wěn)定化特點。如北小河污水廠目前進水COD大約為350-400mg/L 出水達到35mg/L以下。

膜生物反應(yīng)器的本質(zhì)特點

　　與傳統(tǒng)法相比膜生物反應(yīng)器具有以下本質(zhì)特點：1、百分之百截留所有微生物；2、膜分離系統(tǒng)中膜的造價只跟水量有關(guān)與污染物濃度無關(guān)。這兩個本質(zhì)特點導(dǎo)致其它一些特點，如水力停留時間短、污泥齡小、節(jié)省二沉池等。

膜生物反應(yīng)器的設(shè)計因素

　　膜生物反應(yīng)器核心就是MOS——膜分離系統(tǒng)，膜分離系統(tǒng)本身存在膜通量與運行周期之間的矛盾、化學(xué)清洗與膜壽命之間矛盾、能耗與膜污堵率之間的矛盾、過濾能力與峰值流量的矛盾。膜生物反應(yīng)器一般為恒速過程，隨流量增加膜兩邊壓差呈指數(shù)增加因此需要考慮清洗面積、膜污堵的措施以及膜組件的水力學(xué)優(yōu)化排列等。

膜生物反應(yīng)器的適用性

　　雖然目前膜生物反應(yīng)器的處理成本大約為傳統(tǒng)活性污泥法成本加上膜折舊費用，約每噸水2毛多。但在污水可以產(chǎn)生價值的地方如污水回用、土地緊張價格昂貴、老廠升級改造、高濃度有機廢水等多種領(lǐng)域中有較好的應(yīng)用前景。

編輯：周蕓