摘要：本文簡(jian)述了我國中(zhong)(zhong)水(shui)回用(yong)的必要性(xing)，分析(xi)了膜(mo)生(sheng)物反應(ying)器(MBR)特點及應(ying)用(yong)于中(zhong)(zhong)水(shui)回用(yong)的優(you)勢，總結(jie)了MBR在我國中(zhong)(zhong)水(shui)回用(yong)中(zhong)(zhong)的 應(ying)用(yong)現(xian)狀(zhuang)，展望了MBR工藝在中(zhong)(zhong)水(shui)回用(yong)領域的應(ying)用(yong)前景。

關(guan)鍵(jian)詞：膜生物(wu)反應(ying)器；中水回用(yong)；應(ying)用(yong)前景

1.引言

膜生物反應器(qi)(Membrane bioreactor，MBR) 是一種由膜分(fen)離單元與(yu)生物處(chu)(chu)理單元相結合的(de)新(xin)型水(shui)處(chu)(chu)理技術。因其具有出水(shui)水(shui)質良好，可滿足(zu)一般回用要求，設備緊湊，占地面積小，運行管理方便等特點，在回用領(ling)域越來越受(shou)到人們的(de)重視，應用日益廣泛。

2.中水回用傳統工(gong)藝

2.1傳統工藝簡介

總(zong)體來講，中水處理工藝(yi)(yi)(yi)可分(fen)(fen)為以(yi)下3部 分(fen)(fen)[1]：(1)前處理：主(zhu)要(yao)(yao)(yao)包括除渣、沉砂、隔油和調節水量等(deng)；(2)主(zhu)工藝(yi)(yi)(yi)：它是工藝(yi)(yi)(yi)的主(zhu)體部分(fen)(fen)（主(zhu) 要(yao)(yao)(yao)有生物法(fa)和物化(hua)法(fa)兩大類）；(3)后處理：主(zhu)要(yao)(yao)(yao)是消毒。

通常中水(shui)(shui)(shui)回用(yong)需(xu)將多種(zhong)(zhong)處(chu)(chu)理(li)(li)技(ji)術合(he)理(li)(li)組合(he)，深(shen)度處(chu)(chu)理(li)(li)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)，以達到回用(yong)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質要(yao)求。具(ju)體來說(shuo)它會(hui)因原水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質的不同而采(cai)用(yong)不同的組合(he)方式(shi)[2]。以生(sheng)活污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)回用(yong)為(wei)例，傳統工藝主要(yao)有以下兩種(zhong)(zhong)：①物(wu)化(hua)+生(sheng)化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)。其(qi)基本流程(cheng)為(wei)： 原水(shui)(shui)(shui)→格柵→調(diao)節池→混凝或氣浮→沉(chen)淀(dian)→生(sheng) 物(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)→沉(chen)淀(dian)→過濾(lv)(lv)→消毒→中水(shui)(shui)(shui)；②二段生(sheng)化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)。其(qi)基本流程(cheng)為(wei)：原水(shui)(shui)(shui)→格柵→調(diao)節池→ 一段生(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)→沉(chen)淀(dian)→二段生(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)→沉(chen)淀(dian)→ 過濾(lv)(lv)→消毒→中水(shui)(shui)(shui)。

2.2傳(chuan)統工(gong)藝(yi)存在的(de)問(wen)題

針(zhen)對(dui)(dui)中(zhong)(zhong)水回用對(dui)(dui)水質，安全衛(wei)(wei)生(sheng)條件(jian)，操(cao)作(zuo)管理(li)等(deng)要求(qiu)，傳統(tong)中(zhong)(zhong)水工(gong)藝在應用中(zhong)(zhong)存在以下問題(ti)：①對(dui)(dui)水質、水量(liang)的突變不易適(shi)應，出(chu)水水質易波(bo)動；②構筑(zhu)物多，容(rong)積負(fu)荷(he)低，占(zhan)地面積 大；③基建費(fei)用高，一次性投(tou)資大；④易發生(sheng)污 泥膨脹、濾料堵塞、散(san)發臭(chou)味、影響(xiang)環境衛(wei)(wei)生(sheng)狀 況(kuang)等(deng)；⑤對(dui)(dui)負(fu)荷(he)、環境條件(jian)、生(sheng)物量(liang)等(deng)許(xu)多因素 的影響(xiang)敏(min)感，工(gong)藝操(cao)作(zuo)要求(qiu)嚴(yan)格，運行管理(li)較難。

3.膜(mo)生(sheng)物反應器(qi)工藝

3.1膜生(sheng)物反應器工藝概述(shu)

MBR工藝(yi)是一種(zhong)簡潔、高效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)污水(shui)處理與回(hui)用(yong)新工藝(yi)。在(zai)該工藝(yi)中，具有高效(xiao)(xiao)固液(ye)分離性能的(de)(de)(de)膜(mo)組件(jian)取代了(le)傳(chuan)統工藝(yi)中龐(pang)大(da)的(de)(de)(de)二沉(chen)池。由于膜(mo)單元的(de)(de)(de)引入，系(xi)統處理效(xiao)(xiao)率大(da)大(da)提高，穩定性得(de)到加(jia)強。其典型工藝(yi)流程如(ru)圖1所示。

3.2膜(mo)生(sheng)物反應器工藝特點

與傳統工藝相比，MBR工藝克(ke)服了其出水水質(zhi)不(bu)夠穩(wen)定、污泥容易膨(peng)脹等不(bu)足(zu)，具有以(yi)下特點：

污染物(wu)去(qu)除率高(gao)，出(chu)水水質(zhi)好，穩定；同時，其出(chu)水濁度低，通(tong)常小于2NTU，細菌和病毒去(qu)除率高(gao)，基本上保證了出(chu)水的衛生安全，一般情況下可直接回用。

工藝流程(cheng)簡單，構(gou)筑物結構(gou)緊湊(cou)，占地面積小。由(you)于(yu)膜技(ji)術(shu)的(de)(de)引(yin)入，大(da)大(da)提高了(le)MBR的(de)(de)容積負荷，同(tong)時省去了(le)傳統(tong)工藝中(zhong)的(de)(de)二(er)沉池，因此其占地面積較傳統(tong)工藝大(da)幅減小。

剩余(yu)污泥產量少，污泥處理費用低。MBR內 的污泥濃(nong)度高(gao)，可維(wei)持在10～20g/L，使得F/M值(zhi) 較低，從而(er)污泥產量低[3]。

MBR實現了(le)反應器HRT和SRT的完全分離，整個(ge)系統不受污(wu)泥膨脹等因素的影響[4]，系統運行控(kong)制靈活、穩(wen)定，易于實現自動(dong)化，操作管理方(fang)便。

MBR設備(bei)布置(zhi)可集中可分散，具有靈(ling)活性，可實現污水就地處理與回用(yong)。

3.3膜(mo)生物反應(ying)器(qi)工藝應(ying)用于中(zhong)水回用的優勢

由于受使用目的(de)(de)(de)和城(cheng)(cheng)市建(jian)筑限(xian)制，一(yi)般(ban)要(yao)求(qiu)(qiu)回(hui)用水(shui)必須要(yao)有良好(hao)的(de)(de)(de)水(shui)質，不(bu)(bu)能產生衛生、 安(an)全(quan)上的(de)(de)(de)問(wen)題，不(bu)(bu)能有視覺(jue)上或(huo)(huo)嗅(xiu)覺(jue)上的(de)(de)(de)不(bu)(bu)快感，同時(shi)(shi)要(yao)求(qiu)(qiu)處理(li)系(xi)統簡單，占(zhan)地(di)少，穩(wen)定性(xing)高(gao)， 且易于管(guan)理(li)[4]。MBR工(gong)藝(yi)(yi)(yi)正是(shi)具(ju)備(bei)了這(zhe)些特點(dian)，而(er)在中水(shui)回(hui)用中有著很大的(de)(de)(de)優(you)勢：①出水(shui)水(shui)質明(ming)顯優(you)于傳統工(gong)藝(yi)(yi)(yi)，可直(zhi)接回(hui)用；②抗沖擊(ji)負(fu)荷能力強，出水(shui)穩(wen)定，基(ji)本不(bu)(bu)受來水(shui)水(shui)質、水(shui)量波動(dong)的(de)(de)(de)影響；③占(zhan)地(di)面積較傳統工(gong)藝(yi)(yi)(yi)大幅減(jian)小，節省(sheng)了用地(di)；④工(gong)藝(yi)(yi)(yi)簡捷，基(ji)本不(bu)(bu)會產生環境衛生 問(wen)題，尤(you)其(qi)是(shi)當(dang)回(hui)用設施(shi)位于城(cheng)(cheng)區或(huo)(huo)人口聚居(ju)區時(shi)(shi)，這(zhe)一(yi)優(you)勢將更(geng)加明(ming)顯；⑤工(gong)藝(yi)(yi)(yi)操作要(yao)求(qiu)(qiu)沒有傳統工(gong)藝(yi)(yi)(yi)那么嚴(yan)格，管(guan)理(li)方便(bian)，在環境保護專業人員緊缺的(de)(de)(de)情況下(xia)，其(qi)不(bu)(bu)失(shi)為(wei)一(yi)種好(hao)的(de)(de)(de)選擇(ze)； ⑥易于實現就地(di)回(hui)用，特別是(shi)對于一(yi)些給(gei)排(pai)水(shui)管(guan)網、處理(li)設施(shi)等還不(bu)(bu)健全(quan)，但(dan)有回(hui)用需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)地(di)區，MBR工(gong)藝(yi)(yi)(yi)無疑是(shi)最優(you)選擇(ze)。

4 膜(mo)生物反應器在我(wo)國(guo)回用(yong)領(ling)域(yu)的應用(yong)現狀

我國對(dui)MBR污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)新工(gong)(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)研究(jiu)始于(yu) 20世紀90年(nian)代(dai)中期。雖然起步較(jiao)晚，但近年(nian)來(lai) 發(fa)展迅速(su)。尤其(qi)是隨著我國污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)資源化(hua)市場需 求的(de)(de)不(bu)(bu)斷(duan)擴大(da)，MBR在(zai)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)及回用(yong)(yong)中的(de)(de)應 用(yong)(yong)愈(yu)加廣泛。其(qi)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)應用(yong)(yong)正日益增(zeng)多(duo)，規模(mo)不(bu)(bu)斷(duan) 擴大(da)，回用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)源也超出了傳(chuan)統的(de)(de)中水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)源，已(yi)(yi)涉 及到了工(gong)(gong)(gong)業污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)領域，且處(chu)理(li)能(neng)力(li)由每天幾十(shi)噸(dun)擴大(da)到幾千噸(dun)甚至幾萬 噸(dun)[5]，如目(mu)前(qian)國內正在(zai)運(yun)行 的(de)(de)最大(da)MBR廢水(shui)(shui)(shui)(shui)資源化(hua) 工(gong)(gong)(gong)程(cheng)--北(bei)(bei)京(jing)密云(yun)縣再生(sheng)水(shui)(shui)(shui)(shui) 廠回用(yong)(yong)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)（45000m3/d）、 運(yun)行中的(de)(de)徐州卷煙(yan)廠污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui) 處(chu)理(li)及中水(shui)(shui)(shui)(shui)回用(yong)(yong)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)（2000m3/d）、巴陵石化(hua)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)與回用(yong)(yong)工(gong)(gong)(gong)程(cheng) （7200m3/d）、建設中的(de)(de)北(bei)(bei)京(jing)北(bei)(bei)小河MBR污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu) 理(li)與回用(yong)(yong)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)（60000m3/d）等。這(zhe)表明我國的(de)(de) MBR設計能(neng)力(li)、工(gong)(gong)(gong)程(cheng)建設能(neng)力(li)和運(yun)行管理(li)技術 已(yi)(yi)具(ju)備較(jiao)高水(shui)(shui)(shui)(shui)平，其(qi)市場應用(yong)(yong)前(qian)景越(yue)來(lai)越(yue)廣闊(kuo)。

5 結語

結合(he)我國目前的(de)經濟發展水(shui)平和MBR工藝的(de)特點，其在下(xia)列領域具有(you)推廣應用的(de)潛力： 高(gao)層(ceng)建筑、大(da)型賓館、洗(xi)浴(yu)中(zhong)心等單體建筑的(de)中(zhong) 水(shui)回(hui)用；學校(xiao)、企事業單位等的(de)集中(zhong)辦公區或(huo)(huo)生(sheng) 活(huo)區的(de)污(wu)水(shui)回(hui)用；住(zhu)宅小區中(zhong)水(shui)回(hui)用；大(da)區域內 的(de)生(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)或(huo)(huo)城市污(wu)水(shui)的(de)處理(li)與回(hui)用；原有(you)污(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)或(huo)(huo)處理(li)設施的(de)升級(ji)改造（技術(shu)改造、規模升級(ji)、出水(shui)水(shui)質(zhi)提高(gao)或(huo)(huo)進(jin)行回(hui)用等）。

在中水(shui)(shui)回用已(yi)成(cheng)(cheng)為世界范圍(wei)內大趨勢(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)今天，MBR作(zuo)為一種(zhong)新型(xing)高效的(de)(de)(de)(de)(de)污水(shui)(shui)處理與回用工(gong)藝(yi)，在水(shui)(shui)資源短缺(que)，水(shui)(shui)體污染(ran)日(ri)益嚴重，環境意識不斷增強的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下蘊藏著巨大的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)機。伴 隨著科技(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)發展以及對MBR研究與應用的(de)(de)(de)(de)(de)日(ri) 益深入，MBR的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)應用必將(jiang)(jiang)日(ri)趨成(cheng)(cheng)熟(shu)和完善(shan)， 我們(men)有理由(you)相信，其投(tou)資、運行費用也會大幅降 低。加之目前MBR已(yi)實現(xian)商(shang)業(ye)化(hua)生(sheng)產，其市場 規模(mo)正(zheng)以前所(suo)未有的(de)(de)(de)(de)(de)速度不斷擴大。因此，可以預(yu)見，膜(mo)生(sheng)物反(fan)應器作(zuo)為中水(shui)(shui)回用的(de)(de)(de)(de)(de)實用技(ji)術(shu) 將(jiang)(jiang)越來越具(ju)有技(ji)術(shu)上(shang)、經濟(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)競爭優(you)勢(shi)，其應 用前景將(jiang)(jiang)十分(fen)廣闊。

參考文獻
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作者簡介：李勤軍，1982年出生(sheng)(sheng)，西安(an)(an)建(jian)筑 科技大(da)學(xue)環(huan)(huan)(huan)境(jing)工(gong)程專業在(zai)讀碩士研(yan)究生(sheng)(sheng)；王(wang)志 遠，1948年出生(sheng)(sheng)，西安(an)(an)建(jian)筑科技大(da)學(xue)環(huan)(huan)(huan)境(jing)與市政 工(gong)程學(xue)院(yuan)，教授；何玉磊(lei)，1985年出生(sheng)(sheng)，北京國環(huan)(huan)(huan)清(qing)華環(huan)(huan)(huan)境(jing)工(gong)程設(she)計研(yan)究院(yuan)，工(gong)程師(shi)(shi)；王(wang)卓藝(yi)， 1982年出生(sheng)(sheng)，北京國環(huan)(huan)(huan)清(qing)華環(huan)(huan)(huan)境(jing)工(gong)程設(she)計研(yan)究院(yuan)，工(gong)程師(shi)(shi)。

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