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试论工业废水处理中MBR的应用

发表时间：2021/8/10 来源：《建筑科技》2021年9月上作者：戈淑新

[导读] 水处理问题长久以来是人们讨论的焦点，传统水处理工艺在处理工业废水时，可能存在二次污染，若废水无法得到有效净化，将会对生活环境产生巨大影响。

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摘要：水处理问题长久以来是人们讨论的焦点，传统水处理工艺在处理工业废水时，可能存在二次污染，若废水无法得到有效净化，将会对生活环境产生巨大影响。随着科学技术的发展，MBR技术随着MBR技术的完善成为水处理工艺的重要技术之一。MBR技术越来越多地应用于工业水处理当中，能有有效地防止二次污染，满足社会必须的生产生活用水需求。本文主要分析试论工业废水处理中MBR的应用。
关键词：MBR技术；工业废水；平板陶瓷MBR；温敏MBR；MBR集成工艺
        引言
        MBR工艺作为一种新型的MBR分离技术与常规活性污泥结合的污水处理工艺，在容积负荷、污染物去除、抗冲击负荷和运行管理方面具有诸多优点，在污水处理厂提标改造项目中得到广泛应用，市场前景广阔。该应急改造项目采用MBR工艺，充分利用MBR工艺的污染物去除效率高、容积负荷大、占地面积省、剩余污泥量少、脱氮效果好、抗负荷冲击能力强的优点，保证了本次应急改造不停产施工，解决了近期水质达标问题。
        1、 MBR工艺
        MBR工艺是在常规活性污泥法的基础上发展的新工艺，MBR工艺是将MBR分离技术和传统污水生物处理技术有机结合，并大大强化生物处理技术的新型污水处理和回用技术。一方面，MBR工艺利用MBR分离组件将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物等截留住，使生化反应池中的活性污泥浓度大大增加，同时难降解的物质也得以在生化反应池中不断反应、降解，使生化反应进行得更迅速彻底，出水水质更好。另一方面，MBR工艺中的MBR分离组件的高过滤精度，保证了出水清澈透明，从而省掉了二沉池，大大提高了系统的固液分离能力。MBR工艺通常由曝气系统、清洗系统和MBR组件系统三部分组成。曝气系统主要为微生物提供氧气，通过微生物氧化分解的方式处理污水中的有机物；清洗系统分为在线反冲洗、在线清洗和离线清洗，采用水力冲洗或者化学清洗的方式去除MBR表面的污染物质，保证MBR组件通量及稳定运行；MBR组件系统通过高过滤精度的MBR片将生化反应池中的活性污泥全部截留，实现泥水分离。MBR工艺的特点如下：1）污染物的去除效率高、出水水质好；2）水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）完全分离；3）生物浓度高、容积负荷大、占地面积省；4）污泥龄长、剩余污泥量少；5）脱氮效果好；6）抗负荷冲击能力强；7）系统易实现自动控制，操作管理方便。
        2、MBR技术在工业废水处理中的应用
        2.1在印染废水处理中的应用
        在印染工业流程中会产生大量废水，这些废水组成成分复杂、色度大，同时印染废水的高盐度（质量分数为5%或更高）和高含量的CODcr（数万至数十万以上）。由于废水中BOD5与CODcr的比值小于0.4，使得这些废水用生物降解处理效果不明显，同时，废水中的高盐度又会进一步降低其生物降解性，在生物处理前需要预处理。随着印染工业中合成纤维的种类、数量的增长以及化学浆的使用，印染废水处理难度再次ᨀ高，传统处理方法已经难以处理。
        2.2在含油废水处理中的应用
        含油废水主要来源是工业油田生产过程中的采水，钢铁产业的金属切削、冷轧乳化液及清洗液等，体量较大。含油废水的处理主要是去除废水中的油脂，同时去除BOD和COD，废水中所含的油脂大部分以浮油、分散油或乳化油等形式存在，在这几种形式中，乳化油的分离难度最大。若使用电解法或化学法分离废水中的油脂，废水处理费用巨大，若使用MBR和微滤MBR处理含油废水，则可以有效去除废水中所含有的油脂与COD，同时，MBR处理后的浓缩液还可以进行深加工，实现油循环的回收利用，从而ᨀ高含油废水处理的经济效益。目前，国内的专家学者利用中空的纤维器，对油田注水站的回注水进行了试验，之后以大量试验所得到的数据为基础，开发出新型MBR组件。实践表明，新型MBR组件比常规的中空纤维器的通量大3~4倍，其中，在0.08MPa的压差下，新型MBR组件通量达到最大。

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        2.3电镀废水处理应用
        随着当前社会工业化的迅速发展，越来越多的工厂开始扩建规模，新的工厂修建，随之带来的工业废水排放量增长。若工业废水继续排放总量随着时间的增长而增长，将会对生态环境造成十分严重的污染，所以必须要有高效的处理工业废水方法。依照传统对电镀废水的处理方法——电解法和化学法，需要对工业电镀废水进行循环往复多次处理后才能达到排放的标准。而这些方法都有对出水的水体造成二次化学污染的隐患；且需要投入的成本高，经济效益和性价比都不高。若选择使用生物措施对电镀废水进行处理，则会发现电镀废水中污染物质能够被吸收的比例十分有限，所以效果也不佳。而使用MBR表面的化学性质就能有效地对废水中的金属杂质进行吸附，同时被吸附集聚的杂质会被截留住，达到对电镀废水的初步处理效果。截留下的金属离子在一些处理工艺后可以回收和重新利用，工程上减少了原料浪费，节约了成本。
        2.4海水淡化中的应用
        现在可利用的淡水资源逐渐匮乏，利用海水也开始成为热门话题。电渗析法是传统海水淡化处理技术，但受限于成本太高，淡水回收率不佳，而未得到推广和应用。1960年起，国外已经开始利用MBR技术来处理海水脱盐，但由于传统的预处理技术不成熟无法保证MBR前的入水水质达标，而面临MBR污染的巨大问题。随着科技发展，MBR技术已经能够作为海水淡化的前处理使用，可保证入水水质达标。另一方面，和传统技术相比，MBR技术的技术成本投入较少，在实际的海水淡化处理过程中，MBR技术可以很好的规避对过MBR后的水的二次污染，进而将反渗透技术和MBR技术融洽结合起来，使海水淡化工作能够获得更好效果。
        2.5居民饮用水的净化
        MBR技术在当前社会中主要应用于居民饮用水的净化，是实现水质量提升的有效手段，可以避免污染等问题对水环境造成的危害，所以其在居民饮用水的净化中应用较为广泛。并且当前随着工业化城市的发展，污水问题较为严重，威胁人们正常饮用水的安全，含有众多病原微生物和水藻造成了对水质的污染，所以促进MBR技术在饮用水的净化，将可以满足人们对于水质量的要求，促进饮用水的安全。通过MBR技术进行饮用水的净化主要表现在，通过MBR技术的提升，对生活污水进行高度的净化，通过相关的数据表明，MBR技术可以使水的净化程度达到90%的去污净化效果，实现水资源的循环利用，提升饮用水的标准，保障居民饮用水的安全性。
        2.6净化工业废水
        随着工业的发展，工业废水的问题愈加显著，并且在工业废水中存在种类多且成分复杂的特点，在工业中根据不同的工业种类，其所产生的废水成分有着一定的差异性，所以针对工业废水进行MBR净化将尤为必要。通常在电镀工业废水中，由于其较大的生产规模和废水排放量，可以采用反渗透技术和MBR技术配合的方式将废水中的有机碳以及酸盐等，重金属成分过滤，以免为水资源带来严重的污染。其次，在食品工业废水中，针对其中的乳糖、淀粉、蛋白质等有机质成分，进行回收利用，可以实现经济效益和环境效益共同提升的作用。
        结束语
        综上所述，MBR技术凭借其优秀的特性逐渐在水处理工艺中成为一项重要的技术，在水处理各个领域中都得到了广泛的应用。目前MBR技术在我国已经在水资源处理上的到应用且为水质ᨀ升发挥了不小的作用。在推广MBR技术的同时，还需要注重技术的改善和创新，解决目前MBR污染和生产上的障碍，积累实践经验，进一步完善MBR技术在水处理中的工作，使其在实践中能够有更大的使用空间和更好的处理效果。
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