《MBR国内外技术比较及发展趋势》.doc

MBR国内外技术比较及发展趋势 发展过程 20世纪60年代后期，Dorr-Oliver公司开发研制了第一个商用MBR，并将其应用于船舶污水处理。在此期间，也陆续出现了一些与活性污泥工艺相结合的膜分离系统的小试研究报道。 20世纪80年代末到90年代初，MBR工艺的商业化进程在各环保公司陆续展开。在美国，Thetford公司推出了另外一种分置式膜生物分离系统Cycle-Let工艺，用于污水回用。1980年泽能（Zenon）环境工程公司成立，并于90年代初期开发研制了Zeno-Gem iMBR工艺，1993年Zenon公司并购了Thetford。与此同时，在日本政府发起“水再生计划”，促进了农业机械公司久保田（Kubota）平板式微滤膜组件iMBR技术的开发，随后于1990年和1992年分别在Hiroshima和Sakai-Rinkai进行了中试研究。 我国对膜生物反应器的研究虽然起步较晚，但发展速度很快。1991年，岑运华对膜生物反应器的应用进行了综述，介绍了MBR在日本的研究状况，这是我国学者对膜生物反应器做的较早的报道。随后，江成璋等人进行了中空纤维膜在生物技术中的应用研究。 从1985年以来，我国对膜生物反应器污水处理技术的研究工作开始全面展开，多家科研院所进行了此方面的研究，清华大学、哈尔滨工业大学、中国科学院生态环境研究中心、天津大学、同济大学等对膜生物反应器的运行特性、膜通量的影响因素、膜污染的防止与清洗等方面做了大量细致的研究工作。 虽然我国在MBR技术的研究探讨方面取得了显著地成绩，但是同日本、英国、美国等国家相比，我国的研究实验水平还比较落后，由于国产膜组件的种类较少，膜质量较差，寿命通常较短，因此在应用中存在一定得问题。 目前MBR技术主要应用在城市污水处理及建筑中水回用、工业废水处理、微污染饮用水净化、粪便污水处理等领域。 根据实际应用的需要，未来MBR技术的研究重点主要是： 1.?????? MBR工艺流程形式及运行条件的优化； 2.?????? MBR污泥产率与运行条件的关系，以合理减少污泥产量，降低污泥处理费用； 3.?????? MBR生物反应器内微生物的代谢特性以及其对出水水质、污泥活性等的影响，从而确定适宜的微生物生长及代谢条件； 4.?????? MBR工艺经济性研究。在目前国内经济发展水平、膜产品供应状况和规范设计要求的条件下，MBR用于污水处理的最大经济流量的确定； 5.?????? 以节能、处理特殊水质对象、兼具脱氮除磷、操作维护简便、可以长期稳定运行等为目标，开发新型的膜生物反应器。 ? ? 国外主要MBR技术 根据膜结构的不同，目前用于污水处理中的商业化MBR污水处理技术可分为3种：平板式（FS）、中空纤维式（HF）和多管式（MT）。 ? 1.? 浸没式FS技术 1.1?? 久保田 20世纪80年代末，日本久保田（Kubota）公司开发了久保田膜组件。1990年，第一个久宝田中试设施建成，不久即进入商业化应用阶段。目前全球共建成2200余座久保田MBR，其中约有10%的工程位于欧洲。 最早的FS微滤膜型号为510，由一块0.5mX1m的膜板组成，厚6mm，有效膜面积为0.8㎡，膜材料为亲水性氯化聚乙烯膜，目前仍被广泛使用。 2002年，双层EK设计的引入使膜过滤效率大大提高。在该设计中，单位占地面积的有效膜面积加倍，所需扩散室数量减半，且膜组件的成本大大降低，运行费用减少。截至2005年6月，全球共有40余座双层膜装置运行或在建，总处理量超过250000m3/d。 单块加长膜板的气流路径更长、膜面积更大，因此成为双层膜组件的合理替代品， 1.2 琥珀技术 琥珀技术公司（Hubert Technology）的Huber真空旋转膜产品与其他iMBR系统的不同之处在于其膜组件是可以活动的，该组件以1-2r/min的频率旋转。旋转产生的剪切力以及中央大气泡曝气产生的气体对膜表面的冲刷作用可使组件任何部分都不聚集污泥，因此无需清洗。 1.3 工业技术研究院——基于无纺布的MBR 无纺布MBR是最近的研究成果，并未进行商业化，但其基于以PP无纺布或无纺毡布为材料的低截留率FS膜组件，已达到一定的技术规模。台湾工业技术研究院率先进行了中试规模的NWF MBR试验。该研究采用由台湾KNH有限责任公司提供的FS膜组件进行，膜组件基于厚0.6mm、孔径20μm的网状物。与MF/UF膜组件相比，无纺布膜材料成本很低且十分坚固耐用，但膜孔径较大使得膜在短短几天内就会发生由有机物引起的严重膜孔内部污染，导致透水率下降至很低。但在没有消毒要求的情况下，无纺布膜材料的低价优势仍使其具有一定的竞争力。 1.4 东丽工业公司 东丽工业公司是日本的膜制造商，已有25年的历史，主要研究用于出水生产的RO膜。2004年该公