1、膜生物反應器技術的應用與最新發展現狀膜活性污泥處理技術通常稱之為“膜生物反應器”（MBR），是活性污泥處理工藝與膜分離技術相結合的一種新型水和廢水處理工藝，其中所用膜為典型孔徑為10nm0.5m的微濾膜或超濾膜。該技術于20世紀60年代初開始得到研究和應用，并在上世紀得到了快速的發展，是廢水處理領域的一項重要發展。1989年，日本政府與許多大公司聯合提出了一個旨在利用MBR技術開發低成本的處理工藝以生產工業、城市和生活再生用水“6年研發計劃”（6-year R&D Project）。通過該研究計劃的實施，開發了一系列使用于廢水再生處理的處理工藝，其中有使用至今的Kubota的平板膜組件

2、、Mitsubishi Rayon的中空纖維膜組件等，使MBR工藝技術得到了重要的突破，并開發了在低負壓條件下運行的淹沒式膜組件，并通過對膜曝氣以減少對膜的污染，使得該工藝組成更為簡單，節省了污泥回流所需的能耗，由此為有效降低該工藝的投資和運行成本打下了基礎。上世紀90年代中期以來，MBR技術在淹沒式膜組件的基礎上又得到了許多長足的發展，其中包括1993年由加拿大Zenon環境公司Anjou Recherche使用一系列淹沒式中空纖維膜組件開發的BIOSEP®工藝，并于1999年在歐洲建設了第一座生產性規模的4500人口當量、應用該技術的城市污水處理廠，運行表明，采用低負壓淹沒式膜組

3、件的MBR應用于低濃度城市污水或生活污水處理時，與錯流式工藝相比，具有明顯的低成本高效益（C-E）優勢。2004年，德國的Kaarst建設了世界上處理規模最大的MBR工藝處理廠。該工藝由德國VA Tech Wabag公司設計，其服務人口當量為80000，采用Zenon膜組件。2005年3月，美國華盛頓建設了處理規模為144000m3/d的MBR工藝污水處理廠。僅在數年間，該工藝已在日處理規模為數千人口當量至數十萬人口當量的污水處理廠中得到應用，由此標志著該工藝不僅得到快速的發展，同時亦得到了在實際工程中的快速應用。迄今為止，在MBR工藝的應用中，有兩大類型的淹沒式膜組件技術、即Kubota的平

4、板膜組件和Zenon中空纖維膜組件。他們均以由外而內滲透為特征，實際應用個分析表明，平板膜組件適用于小規模（1000020000人口當量）處理的場合，而中空纖維膜組件則適用于較大規模的污水處理廠2。該技術具有以下優點。首先，工藝緊湊，無需常規活性污泥處理工藝中的污泥回流系統和二次沉淀池。其次，膜系統可在高達2025gTS/L的污泥濃度下運行（而常規處理工藝中，為維持污泥良好的沉降性能，一般將污泥濃度控制在5 gTS/L以內）。第三，與常規活性污泥工藝不同，MBR工藝可在更寬的運行條件（如污泥濃度、污泥齡和有機負荷等）下運行，并對進水負荷的變化具有更強的適應能力，高的污泥濃度使得水力停留時間（H

5、RT）與污泥齡（SRT）分離，使其更適用于季節性變化較大（如旅游點或較為分散的點）的處理場合，同時也更適用于因發展較快而難以確定處理規模的場合。此外，MBR工藝可獲得穩定而高質量（無固體顆粒，得到有效除菌）的處理出水，且無絲狀菌污泥之虞。因而，該工藝尤其適用于對處理要求較高或進行廢水再用的場合，也可以作為納濾或反滲透工藝極好的預處理工藝。MBR工藝的主要缺點是，由于膜組件較易發生堵塞問題及其較高的運行能耗，其建設投資和運行成本仍然相對較高，尤其是因運行和控制不當而發生膜污染問題，不僅將縮短膜的使用壽命，同時將提高其運轉費用。因而，其作為一種“高技術”工藝，其運行和操作人員須有良好專業知識和操作技能，并能及時處理工藝運行過程中發生的異常和突發性問題。1Yamamoto et al. (1989). Direct solid-liquid separation using hollow fibre membrane in an activated sludge aeration tank. Wat. Sci. Tech., Vol. 21, p.43-54.2 Lesjean et al. (2004). Membrane-aided biological wast