MBR（膜生物反应器）技术及其膜污染问题分析

李鹤

摘 要：鉴于水资源日益紧张且社会用水需求的不断增加，污水治理以及回收技术越来越受到重视，而MBR（膜生物反应器）技术作为一种先进的、新型的污水处理技术，其应用范围不断扩大。本文通过简单介绍MBR（膜生物反应器）技术的特点，以及MBR（膜生物反应器）技术的应用现状，在此基础上，对MBR技术膜污染问题的产生原因进行了分析，并且提出了膜污染控制的具体措施，以期为MBR（膜生物反应器）技术的进一步发展提供保障，从而提高我国污水处理以及中水回收的质量，缓解我国的用水压力。

关键词：MBR（膜生物反应器）技术；膜污染问题

MBR这项技术是一种高效的、新型污水处理与回收技术，是将传统的生物技术和现代新型的膜分离技术相融合而形成的，其不仅占地面积比较小，产水的水质也比较高。

一、MBR（膜生物反应器）技术的特点

（一）占地面积比较小

与传统的活性污泥法的不同之处在于，MBR（膜生物反应器）技术能够利用膜组件在好氧池中实现污泥的分离，不需要沉淀池的帮助。因此，MBR技术的占地面积比较小[1]。同时，由于MBR技术是利用膜组件进行污泥分离工作的。因此MBR能够在好氧池中使活性污泥的浓度更高，在一定程度上减小了好氧池的体积。综合以上因素，MBR技术与活性污泥法相比，其占地面积比较小。

（二）产水水质比较高

由于MBR技术是利用膜组件实现污泥分离的。因此，和以往的沉淀法相比，MBR技术清理悬浮物的效率更好，效果更加明显。同时，对于大肠杆菌和隐孢子虫等微生物的去除工作，MBR技术的效果更佳。

二、MBR（膜生物反应器）技术的应用现状

随着社会用水需求的不断增加，以及社会对水质标准要求的不断提高，水资源的回收利用越来越受到社会各界的重视，关于污水治理，中水回收等技术的发展也越来越快。近年来，MBR（膜生物反应器）技术逐渐得到了重点应用。至2014年，我国范围内已经有将近100多个MBR工程投入运行并得到了使用，且这种技术的发展势头只增不减。但是由于相关技术的不成熟，也使得目前MBR技术的应用存在很多争议。例如膜通量与稳定性的下降导致的产水量下降的问题，以及较差的耐水量冲击负荷能力等，均使得MBR技术的应用现状存在一些问题，影响着该技术的深入发展与应用范围的扩大。

三、MBR（膜生物反应器）技术膜污染问题的分析

（一）导致膜污染现象的原因

就目前MBR技术的实际应用情况来看，造成膜污染问题的主要原因有以下三方面：1、膜材料自身的功能。由于科学研究的不断深入，膜技术的发展越来越快，膜材料也呈现出更加多元化的发展趋势。膜材料自身的性能主要受孔径大小、孔隙率、表面电荷的性质、粗糙度以及亲水性的影响，这些性质同时也是造成膜污染的主要原因。2、料液性质。料液性质即指组成料液的各物质成分的性质、黏度、浓度、PH值等，上述这些因素可以单独造成膜污染，也可以发生相互作用，共同影响膜污染过程。3、操作条件。影响膜污染过程的操作条件指的是膜分离过程中的操作条件，主要是指膜组件的种类以及膜组件中料液的运行特征。比如，操作时的压力、膜面料液的流速、料液进出口的位置等，这些因素均在实际操作中影响着膜污染的发生。

（二）膜污染问题的控制方法

想要有效的控制膜污染问题的产生，就必须从产生膜污染问题的根源入手。1、优化膜组件与膜材料的选择。就目前情况而言，选择性能更加良好的膜材料是解決膜污染问题的重要途径。同时，抗污染膜材料的研发与应用也是有效减轻膜污染的方式之一。此外，选择适宜的膜组件以及流体运动的形态也能够在一定程度上减轻膜污染。2、料液的预处理。在整个膜分离过程中，料液的预处理环节是极其重要的一个环节，在此环节中，可以间传统的膜分离技术或者其他种类的膜分离方式和MBR技术进行科学的融合、集成，以此来改善料液性质，减轻膜污染。例如，在预处理环节对料液的PH值进行调节，或者向料液中添加混凝剂等，都能够获得比较好的效果。3、改善工艺运行条件。对工艺运行条件进行优化是减轻膜污染问题的主要途径，能够显著提高设备运行的寿命以及稳定性。常见的改善方法包括错流过滤、超声波参与、控制初始渗透量等。在实际的运行过程中，还必须对反应池中活性污泥的浓度进行科学的控制。一般来说，活性污泥的浓度越高，设备的容积负荷就越高，处理能力也会增强，但是膜通量会下降，造成严重的膜污染问题。因此，必须做好活性污泥浓度与膜通量之间的平衡，确定最佳值。

此外，值得注意的是，在一体式的MBR设备运行时，经常利用间歇抽吸法来避免膜孔堵塞现象，即在抽吸过滤的过程中间歇性停止抽吸，留出几分钟的时间方便清理膜面上的污堵物。与此同时，由于一体式的MBR设备中的膜组件是直接浸入曝气池的液体中的。因此，可以借助曝气形成向上的冲击力，使污堵物不易在膜面发生沉积。所以，在一体式的MBR设备中，反应池的曝气量要远远高于传统的活性污泥池。

四、结论

通过上文叙述，再结合我国的实际国情，可以清楚的发现，膜生物反应器这一治理污水的技术在我国的发展前景极其广阔。在治理污水、回用中水以及污水资源化等工作中，有着极大的理论与实践价值。然而，由于相关技术的不完善，膜生物反应器技术所带来的膜污染问题，还有待进一步的研究与控制。

参考文献：

[1]李艳，陈伟楠，王灿，高欣，季民.无纺布膜生物反应器膜污染分析及其控制技术[J].化工进展，2015，07：1695-1700.endprint