MBR生(shēng)物(wù)反應器的運行管理（上）

  在活性污泥法發展100多年來，一(yī)些新的工(gōng)藝在随着科學技術的發展而在活性污泥法中(zhōng)得以應用。膜處理工(gōng)藝作爲新興的材料科學在水處理行業中(zhōng)得到一(yī)些應用，在飲用水行業中(zhōng)的微濾，超濾，納濾，反滲透等使用各種不同孔徑的膜材料進行的淨水過濾技術都已經實現的，也應用到了普通人的家裏的淨水裝置上，在污水處理行業，随着對處理出水水質的不斷提升嚴格标準下(xià)，膜技術也逐步開(kāi)始在污水處理中(zhōng)得到應用，一(yī)些對水質要求較高的污水廠，采用了MBR（Membrane?BioReactor）膜生(shēng)物(wù)反應器來作爲活性污泥處理工(gōng)藝中(zhōng)的一(yī)部分(fēn)，在一(yī)定程度上提升了污水處理的效果，但是也帶來了一(yī)些運行管理的難題。公衆号從這一(yī)期開(kāi)始，和大(dà)家一(yī)起來讨論下(xià)MBR在污水廠的運行管理。

   在讨論MBR的運行管理之前，我(wǒ)(wǒ)們先來簡單了解下(xià)MBR究竟是什麽。在很多技術領域中(zhōng)，廣泛使用膜進行工(gōng)業生(shēng)産，進行物(wù)質之間的有效分(fēn)離(lí)。膜是一(yī)種在一(yī)定的條件下(xià)（比如壓力、濃度、電(diàn)離(lí)作用等）使一(yī)些特定的物(wù)質通過具有通過能力的薄層，實現不同物(wù)質之間的分(fēn)離(lí)、濃縮、提純等，簡單的說就是在特殊條件下(xià)才能實現特定過濾效果的薄膜。根據薄膜的滲透的孔徑不同，可以分(fēn)爲微濾膜，超濾膜，納濾膜，反滲透膜，滲析膜、電(diàn)滲析膜等。與水處理相關的主要是前四種，這四種都是以壓力差爲動力的膜分(fēn)離(lí)的過程，就是在膜兩側存在一(yī)定的壓力差時，混合液的一(yī)部分(fēn)溶劑和小(xiǎo)于膜孔徑的物(wù)質組分(fēn)就會通過膜，而大(dà)于膜孔徑的微粒，大(dà)分(fēn)子，鹽類，微生(shēng)物(wù)等就會被膜截留下(xià)來。大(dà)面積應用在污水處理行業中(zhōng)的，主要是以微濾膜爲主，各種膜之間的區别如下(xià)表：

   不同的膜對水中(zhōng)各種物(wù)質的攔截能力不同，污水處理廠的出水對更細微的物(wù)質沒有特殊要求，本身生(shēng)活污水中(zhōng)的金屬離(lí)子等的含量都比較少，一(yī)般很少用到後續的超濾、納濾、反滲透膜作爲生(shēng)産用膜，主要應用的是以微濾膜爲主。

   在活性污泥法中(zhōng)，其中(zhōng)最重要的一(yī)環就是活性污泥的泥水分(fēn)離(lí)，污水廠中(zhōng)通常使用的是二沉池作爲泥水分(fēn)離(lí)，将上清液和活性污泥在一(yī)個相對靜止的構築物(wù)内進行分(fēn)離(lí)，上清液從構築物(wù)上方流出，污泥通過污泥回流泵回流到生(shēng)物(wù)池中(zhōng)。但是傳統的二沉池在運行中(zhōng)存在污泥上浮、污泥泡沫，細碎污泥、污泥膨脹等各種因素的影響，導緻二沉池出水中(zhōng)的懸浮物(wù)較高，後期必須增加深度處理單元的加藥、沉澱、過濾來進行二沉池出水的再次淨化，這也就是深度處理工(gōng)藝的設置的原因。

   由于微濾膜的孔徑相對較大(dà)，很多離(lí)子，包括一(yī)些小(xiǎo)型的分(fēn)子都是可以通過的，因此微濾膜不是作爲污水處理的主體(tǐ)來應用的，而對于有機污染物(wù)，營養元素都是無法被微濾膜截留的，因此污水處理的主體(tǐ)處理工(gōng)藝仍是活性污泥法。微濾膜僅是作爲活性污泥法的一(yī)部分(fēn)進行使用的，由于微濾膜的孔徑在0.05~10μm之間，隻有小(xiǎo)于這個孔徑的水及水中(zhōng)的物(wù)質才能通過，活性污泥絮凝體(tǐ)直徑一(yī)般爲0.02~0.2mm之間，因此活性污泥絮凝體(tǐ)是無法通過微濾膜的，因此微濾膜對活性污泥具有的良好的分(fēn)離(lí)性能，利用這個特性，在活性污泥工(gōng)藝中(zhōng)的應用就是進行活性污泥和水的高效分(fēn)離(lí)，使用微濾膜取代了二沉池進行泥水分(fēn)離(lí)，實現了更清潔的處理出水。采用微濾膜進行活性污泥的泥水分(fēn)離(lí)以後，減少了原有的二沉池和深度處理單元，縮短了污水廠的工(gōng)藝流程，減少了污水廠的占地面積等。

   微濾膜的使用不能脫離(lí)活性污泥法，它隻是替代了活性污泥法中(zhōng)的泥水分(fēn)離(lí)的二沉池，是作爲活性污泥法中(zhōng)的一(yī)個組件，同時由于微濾膜在使用中(zhōng)和活性污泥中(zhōng)的微生(shēng)物(wù)接觸，在生(shēng)産過程中(zhōng)要考慮生(shēng)物(wù)對膜的影響，也有使用膜作爲硝化反硝化的工(gōng)藝應用，所以在污水廠大(dà)量使用的微濾膜成爲MBR，就是膜生(shēng)物(wù)反應器，是一(yī)個獨立的反應裝置，作用等同于二沉池及後續的深度處理構築物(wù)的固液分(fēn)離(lí)作用，而污水中(zhōng)的有機物(wù)去(qù)除，營養元素的去(qù)除等還是依賴于活性污泥法這個工(gōng)藝主體(tǐ)來進行的，所以所謂MBR一(yī)般不能單獨稱爲一(yī)種工(gōng)藝，隻能是A２O＋MBR或者AO＋MBR，氧化溝＋MBR等，MBR不是單獨的工(gōng)藝稱謂。

   通常的污水廠的MBR組件都爲分(fēn)離(lí)式的，就是在生(shēng)物(wù)池外(wài)部建設一(yī)組MBR池，将MBR組件放(fàng)入到MBR膜池中(zhōng)，這樣運行管理更爲方便，對MBR膜的觀察，清洗，檢修都更加适合。

   MBR膜在經過多年的發展，已經出現了各種各樣類型和結構的膜，這些膜從不同的方面對現有的MBR處理流程中(zhōng)的問題進行了應對性的處理，發展出各種不同類型的MBR膜，有平闆膜，中(zhōng)空膜等等。在實際生(shēng)産實踐中(zhōng)，可以根據廠内的實際需求選擇合理的MBR膜。

水處理工(gōng)藝的運行，保持良好的出水水質。關于MBR膜本身的研究和深入的機理其實對運行人員(yuán)并不是很重要，當然有興趣的人員(yuán)可以通過各種資(zī)料來深入的學習MBR膜的相關知(zhī)識。