深度處理生活污水中的污染物，達(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)今生活污水處理的基本要求。
生活污水主要污染物為有機(jī)物、氨氮和糞大腸菌群。有機(jī)物是微生物的營養(yǎng)源，有機(jī)物含量越多，細(xì)菌繁殖量越大，產(chǎn)生黏泥沉積、垢下腐蝕越嚴(yán)重；氨的存在促使硝化菌群的大量繁殖，導(dǎo)致系統(tǒng)pH值降低，腐蝕加??；糞大腸菌群會(huì)使水顏色發(fā)黑，發(fā)生惡臭，形成黏泥。
傳統(tǒng)的生活污水生物處理方法有A/O（厭氧/好氧法）工藝、A2/O（厭氧2/好氧法）工藝、SBR（序批式活性污泥法）工藝、氧化溝工藝。固液分離均采用自然沉降方式。傳統(tǒng)的生活污水生物處理方法在去除BOD5、脫氮、除磷方面取得了一定的效果，卻不能達(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，原因如下：
?。?）傳統(tǒng)的生活污水生物處理方法BOD污泥負(fù)荷（進(jìn)水污染物負(fù)荷/生物量）不能太低，太低容易產(chǎn)生沉降性差的污泥。
（2）污泥沉淀池靠自然沉降效果不好，污泥伴隨出水流失導(dǎo)致了出水水質(zhì)變差。
?。?）部分硝化菌會(huì)伴隨出水流失，硝化菌濃度較低，限制了系統(tǒng)中污染物的去除率。
?。?）傳統(tǒng)生物處理方法對部分高分子有機(jī)物、懸浮物和細(xì)菌難以除掉。
MBR工藝簡介
MBR工藝體現(xiàn)的是“治理、回用”的節(jié)水理念。 MBR膜生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor）工藝是傳統(tǒng)的生物處理工藝和膜分離技術(shù)相結(jié)合發(fā)展起來的。MBR工藝由生物處理和膜處理兩部分組成。生物處理部分包括缺氧池、好氧池；膜處理部分包括膜池。 MBR膜分離技術(shù)采用超濾法，取代傳統(tǒng)生物處理沉淀池，固液分離效果好，為解決回用水質(zhì)問題提供了可靠保證。
MBR工藝原理。
生物處理部分的原理。生物處理部分采用缺氧池、好氧池來處理生活污水中氮污染物。生活污水中氮主要以有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的形態(tài)存在。其中有機(jī)氮占40%～55%，氨氮占40%～55%，亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮僅占0～5%。廢水生物脫氮是在缺氧池和好氧池中，將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，通過硝化菌作用，將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再通過反硝化菌作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，從而達(dá)到從廢水中脫氮的目的。
膜處理部分的原理。膜處理部分采用膜池，針對傳統(tǒng)生活污水生物處理方法難以降解的高分子物質(zhì)、膠體、蛋白質(zhì)、微粒等的情況，將污水經(jīng)再加壓后，經(jīng)過超濾膜的極小孔徑進(jìn)行超過濾。利用高分子材料超濾膜的滲濾選擇性，能夠截留化學(xué)澄清或生物化學(xué)處理過程中未能沉降的懸浮顆粒和微絮凝體，所有懸浮物、磷、重金屬、細(xì)菌、病毒、和其他物質(zhì)都被超濾膜分離。從而使處理后的水質(zhì)達(dá)到回用指標(biāo)。
圖1MBR工藝流程圖3.2.2MBR工藝流程說明。 廢水經(jīng)過兩道機(jī)械格柵，去除大塊懸浮物，進(jìn)入缺氧池和好氧池中進(jìn)行硝化反硝化反應(yīng)脫氮，再進(jìn)入膜池進(jìn)行固液分離。膜池出水由抽吸泵抽入回用水池。膜池內(nèi)污泥由污泥泵提升部分回流至缺氧池，剩余污泥進(jìn)入污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水。在膜池內(nèi)，為了減少膜污染，采用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行攪拌和清洗。
MBR工藝優(yōu)缺點(diǎn)分析。
?。?）不產(chǎn)生污泥膨脹。因?yàn)镸BR工藝中BOD污泥負(fù)荷低，污泥處于高內(nèi)源呼吸相，細(xì)菌內(nèi)源代謝后只留下惰性的殘留物，產(chǎn)泥量很少。MBR反應(yīng)器的污泥產(chǎn)率低于傳統(tǒng)活性污泥法。傳統(tǒng)活性污泥法的污泥產(chǎn)率為0.5～1.0KgMLSS/KgBOD，MBR工藝的污泥產(chǎn)率僅為0.1～0.3KgMLSS/KgBOD。BOD污泥負(fù)荷低，泥齡長，抑制絲狀菌的增值，解決了傳統(tǒng)活性污泥法的污泥膨脹問題（Adham&Gagliardo，1998）。
?。?）生物降解效率高。超濾膜對污水中有機(jī)物的截留，增加了生物反應(yīng)池的降解效率。主要原因有三：其一，維持了較高的污泥濃度；其二，有機(jī)污染物的氧化降解過程是一放熱反應(yīng)，由于污泥濃度較高，
生物反應(yīng)池更容易維持在較高的溫度下運(yùn)行，保證了細(xì)菌較高的生物活性；其三，有機(jī)物的降解需要微生物在反應(yīng)池的停留時(shí)間大于降解該有機(jī)物的最小污泥停留時(shí)間。膜生物反應(yīng)器工藝由于微生物泥齡較長，一些傳統(tǒng)工藝難降解的有機(jī)物都會(huì)為膜生物反應(yīng)器降解。因而MBR工藝的有機(jī)物降解效率要比傳統(tǒng)方法高10～15倍（Buisson等，1998）。出水水質(zhì)能夠達(dá)到BOD：5mg/L、 NH4+-N：5mg/L、SS：5mg/L。
?。?）由于膜價(jià)格和膜更換費(fèi)用高昂，MBR工藝的應(yīng)用范圍曾受到限制。近十多年來膜技術(shù)發(fā)展迅速，膜更換費(fèi)用已經(jīng)從全部費(fèi)用中所占的比例約54%下降到不足9%（Churchouse&Wildgoose，2004）。隨著膜技術(shù)的不斷革新、膜壽命的不斷延長，膜水通量的逐步提高和運(yùn)行過程中膜污染的逐步減少（包括膜污染引起的膜更換），以及采取必要的措施，比如在膜池內(nèi)超濾膜的下方以一定強(qiáng)度的空氣不斷對膜進(jìn)行沖洗抖動(dòng)，既起到為生物氧化供氧的作用，又防止活性污泥附著在膜的表面造成膜污染。MBR工藝的優(yōu)勢在生活污水處理與回用中逐步顯現(xiàn)出來。
MBR工藝流程簡單；出水水質(zhì)好，滿足回用要求，達(dá)標(biāo)穩(wěn)定，泥齡控制簡單，對比生長速率小、對世代周期長的硝化細(xì)菌特別有利；污泥產(chǎn)量低，脫水后外運(yùn)處理量少；總投資基本相當(dāng)情況下占地面積較省，運(yùn)行成本較低。由于MBR工藝的明顯優(yōu)點(diǎn)，MBR工藝在生活污水處理及回用上有著廣闊的應(yīng)用前景，建議全社會(huì)廣泛采用MBR工藝法來替代傳統(tǒng)生活污水處理方法，以達(dá)到污水處理后回用的目的。
