曾昭伟

摘 要：随着城市化建设的不断深入，城镇建设和工业发展使水环境持续恶化，许多污水没有按照相关标准规定处理，就被直接排放，或者处理水平不达标，排放的污水中仍有大量污染物，加剧了城市水环境的恶化。MBR是一种高效污水处理装置，能够有效降解污水中的污染物，并将污染物截留，使污水经过处理后，可以达到污水处理标准。本文将对MBR用于污水处理工程的主要设计方法进行探讨。

关键词：MBR；污水处理；工程；设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.038

0 前言

MBR即膜生物反应器，将生物技术与膜分离技术相结合，在污水处理中的应用效果较好，能够高效完成污水中污染物的降解工作，并对污染物进行截留，从而保证经处理后排出的水体具有较高水质，有效降低污水排放给水资源环境带来的影响。水环境持续恶化的现状已经使水资源供应达到了一个非常紧张的状态，必须提高对污水排放治理的重视，积极应用新的技术手段，不断提高污水处理水平。MBR在污水处理中的应用将促使污水处理从达标向水质再生的更高目标发展。膜工业的发展为MBR的大范围推广提供了可能，应用MBR进行污水排放处理，首先要做好工程设计工作，本文将对MBR污水处理工程的设计要点进行探讨。

1 MBR的作用原理

在MBR污水处理系统中，经过预处理的污水首先进入生化池。曝气状态下，大量微生物、磷细菌、硝化菌群开始降解或吸附水中污染物质，包括氨氮、碳、磷等，实现污水的净化处理。进过生化池的处理后，将混合液导入MBR池，对混合液进行膜分离处理，主要是将含泥污水的泥分离出去，进行过滤。在MBR膜池中放置着膜组件系统，以及配套的污水处理系统，包括出水、反洗、清洗、吹扫等功能系统。经过膜区时，污泥会被拦截下来，并通过污泥泵排除，从而实现对系统内污泥浓度和污泥龄的控制[1]。

2 MBR污水处理工程的设计要点

2.1 膜堆的设计

膜堆的设计是MBR污水处理工程的设计重点之一，设计效果对整个MBR系统的运转由重要影响，直接决定着MBR系统能否发挥出预期的作用价值。在膜堆设计中，有一个特别重要的技术参数，即膜通量。膜通量的设计通常决定了膜池的面积，也决定着MBR工程的投资。在污水处理能力一定的情况下，膜通量越大，膜面积越小，所需要的膜组件也就越少，相应的膜池占地面积也可以得到有效降低，从而节省投资成本。但是，膜通量如果过大，会降低膜系统的运行周期，增加膜组件的清理次数，提高维护费用。因此，应对实际污水处理工程的水质情况、系统占地面积、投资水平等综合考虑，使其在满足工程需要的同时尽可能的降低成本[2]。

2.2 膜堆的空间布置

膜堆的空间布置主要分为平面布置和断面布置。其平面布局的位置应尽量贴近曝气槽中央，并保证前后左右由足够的空间，留出的空间应在膜组件尺寸的30%以上。如果是采用多个单元的情况，每个单元之间的距离都应符合上述要求。在断面布置上，应以运转过程中的最低水位为准，且膜组件上部距离最低水位面的距离至少在300mm以上，膜组件下部与曝气管的距离至少在180mm以上，曝气管与曝气池地面的距离应在150～250mm范围内[3]。

2.3 反应池设计

在进行MBR系统设计时，应将膜池与好氧池分开，避免与废水发生短路，同时也能够为化学清洗提供方便。分置式膜池的主要功能是放置膜堆，通过抽吸泵使水透过膜进行出水。所以不需要考虑好氧池设计中的水力停留时间、污泥龄等问题。

2.4 曝气系统设计

曝气系统在MBR系统中也占有重要地位，设计时要充分考虑系统的各方面需要。曝气系统的主要功能是对膜丝进行气擦洗，避免污泥絮体在膜丝表面吸附。在一体式膜反映池中，曝气系统还具有为微生物提供氧气的作用。曝气产生于膜下部，通过向上的气流对膜进行清洗，但应控制好曝气量，如果曝气量过高，会沿膜面形成切向流动，剪切污泥絮体，加剧膜污染[4]。

2.5 CEB系统设计

MBR系统运行一段时间后，膜通量随时间的增加而缓慢下降，需要采取化学清洗措施解决这一问题。化学清洗的目的是清理膜孔内吸附的污染物，从而恢复膜通量，保证系统的正常运行。一般采用次氯酸钠和柠檬酸试剂，次氯酸钠的作用主要是去除无机杂质，防止结垢生物污染。柠檬酸的主要作用是缓解胶体凝聚和结垢产生，需要将两者配合使用。

2.6 泵的选择与应用

MBR系统中使用的泵设备主要包括抽吸泵、清洗泵、污泥回流泵和加药泵，应根据具体的工艺流程和排水要求，选择合适的泵设备，从流量、扬程和管理布置三方面进行综合考虑。

3 结束语

总而言之，MBR在污水处理中的应用将使污水处理从达标向水质再生的更高目标进发，提高污水處理效果，降低污水排放给水资源带来的影响。MBR污水处理工程的设计是MBR应用的首要任务，应对MBR系统的各个组成系统进行全面、细致的设计，保证设计的合理性，从而满足实际污水处理工程的需要。

参考文献：

[1]刘绪为，尤颖，王利剑，林蔓，殷冠华.MBR工艺应用于全地下污水处理厂的设计特点[J].中国给水排水，2015（02）：62-65.

[2]沈旭丰，张建军，和磊磊.污水处理工程MBR系统设计的关键点及应用[J].环境工程，2014（S1）：333-336.

[3]蒋岚岚，胡邦，张万里，李大成，梁汀.城镇污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术[J].中国给水排水，2013（02）：25-29.

[4]蒋岚岚，张万里，胡邦，程文.城镇污水处理工程MBR工艺膜系统设计关键技术[J].中国给水排水，2011（20）：55-60.