膜生物反應器在全球的市場現狀與工程應用

時間：2008-07-30 來源：膜技術研發與應用中心，清華大學環境科學與工程系，北京 作者：陳福泰，范正虹，黃霞

隨著現代工業的迅猛發展，城市規模不斷擴大，城市的用水量和廢水排放量持續增加，造成城市水資源日益不足，水質日趨惡化。為解決水資源短缺的問題，許多國家相繼開展了污水再生回用的研究。MBR工藝由于出水水質優良穩定，受到廣泛的關注。早期的MBR，由于能耗高、通量小、經濟性差以及膜污染控制技術不完善，其推廣應用受到了限制。隨著浸沒式MBR的出現和膜材料價格的穩步下降，對于城市污水的處理和回用，MBR已成為一種很有吸引力和競爭力的選擇，并逐漸進入大規模商業化應用階段。城市污水處理中采用的絕大多數為浸沒式MBR。

在歐洲MBR工藝得到了廣泛應用。1998年，歐洲第一個大型MBR城市污水處理廠——英國Porlock污水處理廠投入運行。1999年，MBR工藝被引入德國的生活污水處理，隨后采用MBR工藝的Büchel、Rödingen和Perthes-en-Gâtinais污水處理廠相繼投入運行。2004年，德國Nordkanal污水處理廠投入運行，這是目前世界上運行規模最大的MBR污水處理廠，處理能力達45,000m³/d（峰值流量50,000m³/d）。荷蘭在處理規模為240m³/d的MBR中試取得成功后，建造了處理能力為18,000m³/d的Varsseveld污水處理廠，并從2003年開始投資建設處理能力為6～24×104m³/d的MBR污水處理廠。截止到2006年，歐洲已有100多座服務人口大于500人的MBR城市污水處理廠投入運行。

在北美地區，20世紀90年代中期之前，由于能耗較高， MBR僅限于小型城市污水廠的應用。隨著浸沒式MBR的出現，MBR在城市污水處理中的應用得以迅速發展。截止到2005年，北美地區已有219個MBR城市污水處理工程，其中17個的處理規模超過10,000m³/d。目前世界上在建的規模最大的MBR污水處理廠——Brightwater污水處理廠（平均流量117,000m³/d，峰值流量144,000m³/d），即位于美國的Washington地區，預計將于2010年投入運行。

日本早在20世紀80年代，就開始了MBR的推廣應用。日本三井公司采用MBR處理大樓生活污水，出水用作綠化、洗車用水，達到了污水再生利用的目的。目前已建有幾百套MBR污水處理設施。

我國對MBR的應用研究起步相對較晚，但發展非常迅速，密云污水處理廠再生水廠（45,000m³/d）、內蒙古金橋污水處理廠（31,000m³/d）、北小河污水處理廠（60,000m³/d）等大型MBR污水處理工程相繼投入或即將投入運行。

表1  MBR在城市污水處理中的應用情況