張穎，任南琪，陳志強
(哈爾濱工業(yè)大學市政環(huán)境工程學院，黑龍江哈爾濱150090)

　　中圖分類號：X703
　　文獻標識碼：D
　　文章編號：1000-4602(2002)02-0091-02

　　 膜技術在日本的發(fā)展始于19世紀，而膜法水處理技術直至20世紀末才真正取得成果。如今反滲透、納濾、超濾、微濾已廣泛應用于不同水處理領域。?
　　單純的膜分離技術，由于高能耗以及需要復雜的膜分離設備，在廢水處理中并沒得到廣泛的應用。一種新型的生活污水和工業(yè)廢水處理方法——膜生物反應器(M%mbrane Bioreactor)是由膜分離組件及傳統(tǒng)的生物反應器組成的處理系統(tǒng)，由于它的高質量出水、反應器內能維 持高效活性污泥以及較高的硝化效率，越來越受到廣泛重視。尤其是浸沒式膜生物反應器(Submerged Membrane Bioreactor)將膜組件直接置于曝氣池中，與分置式膜生物反應器相比，能節(jié)省占地、降低運行費用，目前在日本主要用于處理人糞尿和小區(qū)生活污水^［1］。?

1 MBR技術現狀

1.1 膜孔徑的選擇
　　 活性污泥中顆粒污泥的分布見圖1。?

　　曝氣池中活性污泥是由聚集的微生物顆粒構成，其中一部分污染物被微生物分解或粘附在微生物絮體和膠質狀的有機物質表面。盡管顆粒的直徑取決于污泥的濃度、混合狀態(tài)以及 溫度條件，但仍有一定的分布規(guī)律^［2］。普通顆粒直徑在接近10μm處有個高峰，而一般小顆粒的直徑＞0.2μm。Masaru Uehara認為應用MBR處理污水在選擇膜孔徑時，應考慮到活性污泥的狀態(tài)與水通量，通常選擇0.1～0.4μm孔徑的膜^［2］。
1.2 膜表面親、疏水性的選擇
　　目前幾乎所有的膜技術都依賴于有機高分子化合物，應用于MBR的膜材料不僅要有良好的成膜性、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性，同時最好為親水性的膜，以提高水通量和抗污染能力，常用的方法是進行膜材料改性或膜表面改性^［3］。目前在日本，一些有機膜材料如聚乙烯、聚砜都經改性而具有穩(wěn)定的親水性，日本Mitsubishi Rayon公司的研究證實，中空纖維膜組件應用于污水處理時，親水性的膜組件抗污染能力遠遠超出疏水性的膜組件。?
1.3 抽吸過濾的壓力選擇
　　MBR出水采用抽吸過濾的壓力是一個關鍵性的技術指標，壓力過高會導致膜破裂，壓力過低則出水通量達不到要求。T.Yahashi通過試驗證實最好使壓力＜0.1MPa［2］，在這種壓力下膜不會受到損傷，同時能有效減緩由于壓力過濾而導致污染物層加厚帶來的膜清洗困難。
1.4 膜組件的設計
　　MBR中膜組件的設計宗旨是考慮如何使膜抗堵塞，從而維持較長的使用壽命。現在日本采用最多的形式是以中空纖維膜制成膜塊和膜堆，整齊排列并浸沒在污水中和集水管相連，通過抽吸作用出水^［4］。這種形式可以有效地防止膜內部的阻塞，具有代表性的組件形式如圖2。?

1.5 MBR內MLSS的濃度
　　MBR最主要的特征之一就是可以在高污泥濃度條件下運行，Masaru推薦的污泥濃度在10000～20000mg/L之間，過量的高濃度活性污泥能延長污泥泥齡，非常有利于污水處理系統(tǒng)中硝化細菌的生長。?
1.6 MBR膜在線清洗的操作要點
　　為了維持穩(wěn)定的膜通量，防止膜堵塞，清洗是必不可少的環(huán)節(jié)。同時為使MBR系統(tǒng)正常運行，清洗操作最好在線進行。在清洗操作過程中，目前常用的三種方式是曝氣氣泡的沖刷方式、壓力反沖洗方式和在線藥洗方式。膜阻塞來自于污染物在膜表面的沉積，而污染物的去除不是一次可以完成的。由于污染是連續(xù)不斷的動態(tài)過程，所以清洗過程應是周期性的。
　　采用曝氣沖刷時應注意能耗問題，壓力反沖及在線藥洗目前在日本均可實現自動化操作。

2　MBR的實際應用效果

　　MBR的實際應用效果見表1。?

表1　MBR處理前、后的水質對比　　　mg/L 應用領域 進水BOD₅ 進水SS 出水BOD₅ 出水SS? 海產品加工廠 2000 50 20 1 面條加工廠 700 150 5 1 豆腐加工廠 1540 273 1 0.6 豬肉加工廠 18000 12000 14 1 雞蛋加工廠 2500 1550 10 2 鋼鐵加工廠 5500 930 30 30 糞便廢水 5300 700 2.6 　

3　結語

　　MBR在日本應用的領域較寬，工業(yè)化、自動化程度都很高，技術發(fā)展較快，可以說有很多經驗還是值得借鑒的。

參考文獻：

　　［1］? Makoto Marutani,Takaharu Nishida.Wastewater reuse system using MF and RO units［ A］.China-Japan international symposium on membrane hybrid system applied to wat er treatment proceedings［C］.Tianjin:NanKai University,1999,48-60.
　　［2］Masaru Uehara.Membrane bioreactor for wastewater treatme nt［A］.China-Japan international symposium on membrane hybrid system applied to water treatm ent proceedings ［C］.Tianjin：NanKai University,1999,164-171.
　　［3］Wada H.The technique of water recycle［M］.Tokyo Chijinn Shokan Co .Ltd,1998.
［4］蒲野紋平.膜を利用した生物處理法の現狀と方向［J］.水處理技術，1990,31(4)：183-188.?

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　　收稿日期：2001-09-13