膜生物反应器的工程应用

膜生物反应器概述
	膜生物反应器具有许多其他生物处理工艺无法比拟的明显优势，主要是以下几点： ◆能够高效的进行固液分离，分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用，实现了污水资源化。 ◆膜的高效截流作用，使微生物完全截留在反应器内，实现了反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄（STR）的完全分离，使运行控制更加灵活稳定。 ◆反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷。 ◆有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，系统硝化效率得以提高。通过运行方式的改变亦可有脱氮和除磷功能。 ◆泥龄长。膜分离使污水中的大分子难降解成分，在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率。反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，可以实现基本无剩余污泥排放。 ◆系统采用PLC控制，可实现全程自动化控制。 ◆占地面积小，工艺设备集中。
膜生物反应器（Membrane Bioreactor,MBR）结合了传统的生物处理工艺和膜分离技术基础，是一种由膜过滤取代传统生化处理技术中二次沉淀池和砂滤池的水处理技术。膜生物反应器以膜单元（超滤膜或微滤膜）取代二沉池，所有悬浮物和胶体都被膜分离截留，污泥的沉降性不会影响到出水水质。同时，膜分离单元增加了曝气池中活性污泥的浓度、提高了生物降解的速率，并减少了剩余污泥的产生量。膜生物反应器基本上解决了传统活性污泥法存在的问题，在实际中得到日益广泛的应用。更多＞＞
膜生物反应器的类型
发展至今，膜生物反应器主要分为三种类型： ◇膜曝气生物反应器（Membrane Aeration Bioreactor，MABR）； ◇萃取膜生物反应器（Extractive Membrane Bioreactor，EMBR）； ◇膜分离生物反应器（Biomass Separation Membrane Bioreactor，BSMBR，简称MBR）。目前，最为常用的是膜分离生物反应器（MBR），而膜曝气生物反应器（MABR）和萃取膜生物反应器（EMBR）尚未进入商业应用阶段。详细内容＞＞	膜分离生物反应器（MBR）的分类如下： ◇按膜组件和生物反应器的相对位置分为： ·一体式膜生物反应器 ·分置式膜生物反应器更多＞＞ ◇根据生物反应器的需氧性分为： ·好氧膜生物反应器 ·厌氧膜生物反应器

膜生物反应器的发展历程

膜生物反应器技术起源于 20 世纪 60 年代的美国，其研究与应用可分为三个阶段：
第一阶段 (1966 年～ 1980 年 )
第二阶段 (1980 年～ 1995 年 )
第三阶段 (1995 年至今 )

◇国内发展现状
   我国膜分离技术的开发是从 1958 年研究离子交换膜开始的，但对膜生物反应器污水处理工艺的研究起步较晚。
• 1991年岑运华介绍了 MBR 在日本的研究状况；
• 1993年前后，清华大学的钱易，黄霞和中科院生态环境研究中心的王菊思、樊耀波，以及天津大学杨造燕，顾平等几乎同时启动了MBR的研究。在早期的研究中，清华大学的研究主要集中于一体式膜生物反应器（依靠泵抽吸出水）；中科院生态环境研究中心主要集中于分离式膜生物反应器；天津大学的研究主要集中一体式膜生物反应器（依靠重力出水）。
• 1999年，清华大学与中科院生态环境研究中心分别采用一体式与分体式膜生物反应器完成了印染废水的中试研究，日处理能力达到10m3/d 。
• 2000年左右，清华大学开始尝试使用便宜的无纺布做成膜组件，形成新型的动态膜生物反应器，以保证反应器稳定运行的前提下减少造价，节约成本。
    随着我国水污染和水资源短缺问题的加重，我国的MBR研究正加快发展，目前，清华大学、天津大学、天津工业大学、同济大学、哈尔滨工业大学、浙江大学、大连理工大学等高校，以及中国科学院生态环境研究中心等研究单位，均致力于MBR的开发与研究工作。
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商业化膜生物反应器


Mitsubishi　Rayon	Zenon	norit	Wehrle Werk AG	US Filter	Kubota

工程实例
国外工程实例

Brescia41800m3/d	Corona3700m3/d	Duvall4920m3/d	Huntsville1135m3/d	Nordkanal48000m3/d

美国加州9500m3/d	田园社区400 m3/d	Marco岛11135 m3/d	美国乔治亚州9464 m3/d	欧洲Netherland7200m3/d
国内工程实例

北京密云再生水45000m3/d	密云污水处理厂45000m3 /d	怀柔汤河口600m3/d	怀柔渤海300m3/d	北京高碑店500m3/d

中关村科技园区350m3/d	北京锋尚国际公寓300m3/d	北京海淀温泉2000m3/d	徐州卷烟厂2000m3/d	金威啤酒(天津)2000m3/d

※商业化膜生物反应器的造价※

※相关新闻※

    尽管MBR有许多优点，但是有一个主要因素限制了它的广泛应用。那就是该工艺的基建投资和运行费用较高，其中最主要的是膜的费用。膜组件的投资大约和处理规模成正比，而常规污水处理厂则是越大相对越经济。膜的世纪费用，更重要的是膜的更换费用在总投资中所占的比例正在下降。Churchouse和Wildgoose（1999）报告说Kubota公司的膜价格从1992年的400US$/m2已经下降为2000年的100US$/m2。尤其重要的是在同一时期，膜的更换费用占总投资的相对比例也从大约54％下降为大约9％。另一项研究中，Morimoyo等人（1988）在比较了负荷率和污泥排泥方案的影响后得出结论，在100m3/d的流量下，MBR污水厂需要减少20％的膜投资和18％的运行费用才能具有经济竞争力。
    MBR市场具有动态的特性，可以反映其污水处理厂实际造价的资料很少。但是也有人对此做过一些研究。
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工程信息
·世界领先的中水系统落户北京顶级酒店
·纽约的"绿色"大厦使用MBR技术进行水循环使用
·大亚湾石化工业黑污水膜处理后可浇花
·MBR 水厂使污水变清洁
·2010年永定河恢复向京城输送饮用水
·北京怀柔：今年将建135座污水处理站
·北京市顺义区将启动新农村建设污水治理示范工程
·中关村：科技缓解水危机
·英国最大的三级污水处理厂开始建设
·丽思卡尔顿酒店的中水处理系统

技术信息
·GE水处理及工艺过程处理集团：依靠技术实现水务领域的绿色创想
·加强水净化部件产品线陶氏收购欧美环境工程
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·天津工业大学里产出世界一流过滤膜
·5年科技攻关海水利用四课题通过验收
·"水专项"10亿治污大手笔
·谈再生水--访市政院总工李艺

市场信息
·MBR市场预期增长
·污水处理200亿膜市场国内企业仅占2％
·2010年中国膜市场将达200亿
·2007年全球膜市场的销售额将达到84亿美元

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参考文献：
《膜生物反应器污水处理技术》【英】Stephenson.T等著张树国等译北京：化学工业出版社 2003.4
《膜生物反应器在污水处理中的研究和应用》顾国维，何义亮编著北京：化学工业出版社环境科学与工程出版中心 2002.5
《膜法水处理技术》许振良编著北京:化学工业出版社 2001.5
《膜法水处理技术及工程实例》邵刚编著北京：化学工业出版社 2002.3
《膜技术在水和废水处理中的应用》【英】P.希利斯编刘广立，赵广英译北京：化学工业出版社 2003.7
《膜生物反应器技术》曾一鸣著北京：国防工业出版社 2007.1
等