有關(guān)MBR在環(huán)境保護(hù)中的作用及未來發(fā)展的探討

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        摘要：水污染的嚴(yán)峻和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高,全球水資源的供需矛盾日益尖銳化,MBR因其獨(dú)特的優(yōu)勢在水處理領(lǐng)域得到推廣。作為21世紀(jì)最具潛力的水處理技術(shù)之一,MBR技術(shù)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存,市場潛力巨大,應(yīng)用前景廣闊。 

　　關(guān)鍵詞：MBR 環(huán)境保護(hù) 應(yīng)用 前景  　　  　　隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)和對環(huán)境質(zhì)量要求的提高,傳統(tǒng)生物處理工藝已難以滿足日益嚴(yán)格的污水排放及回用標(biāo)準(zhǔn),而經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展又對供水水質(zhì)提出了更高要求。基于對污水處理工藝的改進(jìn),膜生物反應(yīng)器(MBR)將傳統(tǒng)生物處理單元和現(xiàn)代膜分離技術(shù)相結(jié)合,開創(chuàng)了污水處理技術(shù)的新紀(jì)元。膜組件價(jià)格和系統(tǒng)能耗一直是制約MBR推廣的瓶頸問題,但隨著經(jīng)濟(jì)全球化和世界科技革命高潮的到來,材料技術(shù)、制膜技術(shù)及膜污染控制技術(shù)得到迅速發(fā)展,同時(shí)一體式MBR的出現(xiàn)也使系統(tǒng)的能耗大幅度降低。此外,全球水資源污染及匱乏、人類環(huán)保意識的深化、各國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格,使MBR技術(shù)在水處理領(lǐng)域受到前所未有的重視。  　　  　　一、MBR的研究現(xiàn)狀  　　  　　20世紀(jì)90年代以來,MBR技術(shù)在全球的發(fā)展如雨后春筍,其處理對象由城市污水迅速拓展到工業(yè)污水,進(jìn)而延伸到飲用水預(yù)處理。就地域分布而言,MBR的研究率先在美國和日本展開,隨后在歐洲得到快速發(fā)展,直到90年代才覆蓋到以中國為代表的發(fā)展中國家。目前MBR的研究工作主要分布在北美、歐洲和亞洲,最近幾年來在中國和德國的發(fā)展尤為迅速。  　　  　　二、MBR的應(yīng)用現(xiàn)狀  　　  　　MBR在全球水處理領(lǐng)域的迅速推廣,得益于各國在該技術(shù)研究方面的大量知識儲備,以及科技和社會(huì)進(jìn)步對人類的影響。與研究現(xiàn)狀類似,MBR的工程業(yè)績也從城市污水深入到各種工業(yè)廢水,進(jìn)而過渡到給水處理,從而出現(xiàn)了MBR在水處理領(lǐng)域的各個(gè)方向共同發(fā)展的新局面。就水工業(yè)市場份額而言,MBR在污水處理方面取得了不菲業(yè)績,但在給水處理的應(yīng)用剛開始起步,主要用于去除地下水中硝酸鹽(膜曝氣MBR)和從微污染地表水中去除有機(jī)物和氨氮(固液分離MBR)。  　　跨國公司憑借先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢和雄厚的資金力量,占據(jù)了全球膜組件市場的絕對份額。改革開放以來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和國家政策的大力支持,民族膜工業(yè)得到了蓬勃發(fā)展,且涌現(xiàn)出一批知名的膜公司。得益于產(chǎn)品的良好性能和低廉價(jià)格優(yōu)勢,國產(chǎn)膜組件在水工業(yè)市場也占有一席之地。民族膜工業(yè)的異軍突起,打破了進(jìn)口膜的一統(tǒng)天下,突破了其技術(shù)壟斷,并且抑制了其過高的價(jià)格,成為MBR在發(fā)展中國家推廣的堅(jiān)強(qiáng)后盾,具有潛在的經(jīng)濟(jì)效益和深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。  　　不論在歐洲、亞洲還是北美,盡管歷史、文化傳統(tǒng)以及國情各不相同,但各國的MBR在工業(yè)廢水處理方面的增長速度都明顯高于城市污水處理。全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、工業(yè)污水量的迅速增加、以及污水排放和回用標(biāo)準(zhǔn)的更加嚴(yán)格,促使MBR成為工業(yè)廢水處理的首選方案。北美和歐洲的城市污水處理設(shè)施相對比較完善,用MBR完全取代運(yùn)行良好的傳統(tǒng)污水處理廠,經(jīng)濟(jì)上不合理,故MBR的增長主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)污水處理廠的改擴(kuò)建和城市污水的再生回用處理方面;而中國屬于發(fā)展中國家,人口多底子薄,經(jīng)濟(jì)實(shí)力無法和歐美等發(fā)達(dá)國家相比,在大規(guī)模城市污水處理方面,MBR與傳統(tǒng)處理工藝的競爭尚處于劣勢,故MBR的應(yīng)用主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的一些新建的小規(guī)模城市污水處理廠和污水再生回用處理廠。  　　  　　三、MBR的未來展望  　　  　　MBR已成為二十一世紀(jì)最具潛力的水處理技術(shù)之一,就發(fā)展趨勢而言,未來MBR將成為污水處理、污水再生回用以及給水預(yù)處理的通用技術(shù)。隨著MBR在全球的迅速推廣,如何從種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的MBR系統(tǒng)中選擇符合要求的產(chǎn)品,是用戶最為關(guān)注的問題。  　　1. MBR技術(shù)的發(fā)展?jié)摿薮?nbsp; 　　雖然MBR的商業(yè)化取得了令人矚目的成就,但該技術(shù)的發(fā)展仍然面臨著巨大機(jī)遇和挑戰(zhàn):MBR的市場不夠廣闊,技術(shù)還不夠完善,亟待深入研究和進(jìn)一步開發(fā)。  　　1)新型膜組件與膜污染控制技術(shù)的開發(fā)。依托先進(jìn)的儀器分析技術(shù),對膜污染機(jī)理進(jìn)行深入研究。根據(jù)不同的污染機(jī)理,開發(fā)高通量、抗污染的膜組件,研究更為有效的膜污染控制技術(shù),同時(shí)改善活性污泥的性質(zhì),在操作過程中顯著減輕膜污染,提高M(jìn)BR的處理效果。通過增強(qiáng)膜組件的性能、縮小設(shè)備的占地面積,進(jìn)一步降低基建投資、運(yùn)行管理費(fèi)和膜折舊費(fèi),增強(qiáng)與傳統(tǒng)工藝的競爭能力。  　　2)MBR組合工藝的開發(fā)。對MBR輔以必要的預(yù)處理或后處理單元,強(qiáng)化處理效果,減輕膜污染,進(jìn)一步增強(qiáng)其在水工業(yè)市場尤其是飲用水預(yù)處理和反滲透預(yù)處理方面的占有率。未來的MBR組合工藝,可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)給水預(yù)處理工藝,可以有效去除水中分子量< 1ku的有機(jī)物,并將飲用水源放寬至Ⅳ類甚至Ⅴ類地表水(GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn));可以顯著提高污水處理廠的出水水質(zhì),直接提供低質(zhì)的城市雜用水,還可以替代傳統(tǒng)的反滲透預(yù)處理工藝,從而簡化處理工藝流程。  　　2. MBR應(yīng)用領(lǐng)域與地域的進(jìn)一步拓展  　　未來MBR與傳統(tǒng)工藝的競爭能力日益增強(qiáng),在當(dāng)前未涉及的工業(yè)廢水和飲用水預(yù)處理方面,應(yīng)加快MBR的研究開發(fā)及應(yīng)用推廣。在保持固液分離MBR優(yōu)勢的同時(shí),應(yīng)著重加強(qiáng)對膜曝氣MBR和萃取MBR的研究開發(fā)和工程化應(yīng)用。未來MBR的推廣應(yīng)遵循因地制宜的發(fā)展戰(zhàn)略。在發(fā)達(dá)地區(qū),應(yīng)積極向飲用預(yù)處理水處理和未涉足的工業(yè)廢水處理發(fā)展,結(jié)合污水資源化進(jìn)一步占領(lǐng)城市污水處理廠的改擴(kuò)建市場;在欠發(fā)展地區(qū),應(yīng)致力于開發(fā)低能耗、低折舊的MBR技術(shù),增強(qiáng)與傳統(tǒng)工藝的競爭力。  　　  　　參考文獻(xiàn)：  　　[1]韓珣,黎雁,呂曉龍.聚偏氟乙烯中空纖維膜化學(xué)接枝改性研究[J].膜科學(xué)與技術(shù),2007,27(2):15-19•  　　[2]崔振宇,朱寶庫,韓改格,等.含PVDF-HFP多孔骨架和交聯(lián)PEG的鋰離子凝膠膜制備與性能[J].功能材料,2007,38(2):234-237•