膜生物反应器（MBR）的应用研究及其国内外的应用现状.doc

膜生物反应器（MBR）的应用研究及其国内外的应用现状 一、我国的水资源及污水处理现状 我国是一个严重缺水的国家，我国人均水资源量仅为世界人均拥有量的1/4 其中华北地区人均水资源量小于400m3，已属于严重缺水地区。我国是世界上严重缺水的十二个国家之一。 我国目前工业污水的再生回用率仅为6%，远远低于发达国家的水平，市政污水的回用率更低。 我国万元GDP用水量是世界平均水平的5倍，是美国的8倍，德国的11倍。 水资源的管理已经成为我国经济和社会协调发展的关键问题之一。中国目前水资源浪费及污染现象相当严重，据统计，工业废水在2000年的排放量为194亿立方米，生活污水2000年的排放量为221亿立方米，按照这种速度，中国的水资源将在73年后被用尽，而如果水资源利用不加强管理、污水又得不到很好的处理与管理，进而污染到地下水，那么这个时间将会更短。目前，我国的水环境污染已经到了“有河皆枯，有水皆污”的地步，其治理任务刻不容缓。表1是对国内近年污水排放量的统计数据及2010年的预测数据。 表 1 国内近年污水排放量统计 废水量 年度 污水排放量 城市污水 亿立方米 亿立方米 2000 415 221 2001 428.4 227.7 2002 439.5 232.3 2003 460.0 247.6 2004 482.4 261.3 2005 524.5 281.4 2006 536.8 296.6 2010 640 — 据统计，我国的江河湖泊和水库中，已经受污染的约占82.3%；全国设立有监测系统的1200条河流中，已有850条受到污染；七大水系中，一半以上受到不同程度的污染，达不到安全饮用水源的标准，已基本丧失直接使用得功能；沿海水体发生赤潮和富营养化现象增多。因此，水环境的保护和治理已成为我国实现可持续社会发展的重要任务。 2005年，全国废水排放总量524.5亿吨，比上年增加8.7%。其中工业废水排放量243.1亿吨，比上年增加10.0%。城镇生活污水排放量281.4亿吨，比上年增加7.7%。废水中化学需氧量排放量1414.2万吨，比上年增加5.6%。废水中氨氮排放量149.8万吨，比上年增加12.6%。 因此，为了满足我国水环境保护的迫切需求，急需研发适合不同行业废水特点的高效、低成本、运行管理简便的废水处理技术。 膜生物反应器（ MBR）是膜技术和污水生物处理技术有机结合产生的废水处理新工艺。它适用范围广、综合运行成本低，系统性能稳定，占地面积小。在应用方面它既可用有工业污水方面也可用在生活污水方面的污水处理。工业污水方面，主要应用在包括制药废水、化工废水、食品污水等高浓度、难降解有机废水的处理；在生活污水方面，主要涉及城市污水、楼宇污水、公厕污水、污水厂升级改造以及其他有回用要求的污水处理场合。 采用膜生物反应器（MBR）污水处理新工艺处理污水的最大优势是经处理后的排出水可以作为中水回用，与此同时，任何污水处理后的深度处理，也均需要通过膜生物反应器这一重要一环，从而实现污水资源化及污水处理的零排放。因此膜生物反应器技术的研究与推广应用，直接抓住了我国污染型缺水的主要矛盾，将对我国的污水处理和再生技术及产业的发展、水资源的可持续发展战略的实现，具有重大的意义。 二、膜生物反应器（MBR）概述 膜生物反应器（ MBR）是膜技术和污水生物处理技术有机结合产生的废水处理新工艺。是污水资源化的一种重要手段。 污水处理中的MBR法是将膜分离技术中的超、微滤技术和活性污泥法有机结合的污水处理高新技术，主要有膜组件、生物反应器、物料输送三部分组成，其运行原理是利用反应器内大量的微生物有效地降解污水中各种有机物，使水质得到净化，并通过膜分离装置代替传统工艺中的二沉池，提高固液分离的效率，从而得到优质的出水，基本解决了传统的活性污泥法存在的污泥膨胀、污泥浓度低等因素造成的出水水质达不到中水回用要求的问题。随着研究和开发的深入，MBR技术己经显示出良好的发展前景，在污水处理领域正在受到广泛的重视，并孕育着极大的发展潜力，其应用范围和规模将不断扩大和增加。目前MBR在国外己进入广泛应用，在国内的应用也得到了一定的发展。 三、膜生物反应器发展的历史沿革 MBR最早用于酶制剂工业，Blatt等在1965年提出了用膜分离技术进行微生物浓缩，该技术现已形成工业化规模。美国的Smith于1969年创造性地把MBR技术引进到废水处理中来，他利用一个外部循环的板框式组件实现了膜过滤，并在生活污水处理中获得了极佳的处理效果。Budd的MBR于1969年被确定为美国专利，这可作为MBR用于水处理的标志。 70～80年代：日本开始大力研究，自1983年～1987年，有13家公司使用MBR处理大楼废水；加