文 献 综 述

1、课题背景

近年来，水资源短缺及污染已经成为我国经济和社会发展不得不面对的重大战略问题。然而，与此严峻形势不相适应的是，过度开发、粗放利用、非法排污的现象仍然严重^[1]。在此情况下，通过多种途径解决资源性缺水或污染性缺水成为现今我国倍受关注的焦点。

在传统废水生物处理技术中，泥水主要通过重力在二沉池中沉降分离，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，污泥沉降性越好，泥水分离效率越高。其自身的缺点（出水水质差、占地面积大、处理周期长、冲击负荷低等）已不能满足经济社会发展的需求。膜生物反应器（MBR）是将膜分离技术与传统的生物反应器技术有机结合在一起的一项新型污水处理技术^{[2, 3]}，它适用范围广、占地面积小、出水水质稳定、操作管理方便，易于实现自动化控制，是一项最有市场前景的废水处理技术，广泛应用在市政工程中水回用和工业废水深度处理等领域^[3]。通常提到的膜生物反应器实际上包括三类反应器：曝气膜生物反应器、萃取膜生物反应器、固液分离型膜生物反应器。其中固液分离型膜生物反应器是在水处理领域中研究得最广泛的一类膜生物反应器，是用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。

2、膜生物反应器

膜生物反应器（MBR）的最早研究可以追溯到上世纪60年代末期的美国，1969年Smith等报道采用超滤膜代替传统活性污泥工艺中的二沉池，用于处理城市污水。70年代末期，日本由于污水再生利用的需要，MBR的研究工作有了较快的进展。从80年代后期到90年代初，Zenon公司继续Dorr-Oliver公司的早期研究，以开发用于处理工业废水系统并获得了成功。Zenon公司商业化产品，ZenoGem于1982年投入使用。我国对膜生物反应器研究起步较晚，上世纪90年代初。最早开始研究的有中科院生态环境中心、华东理工大学、清华大学等。到目前为止，MBR在我国快速发展，在食品、石化、烟草等行业的工艺废水中得到广泛的应用。

膜在MBR中主要起两个作用：一是膜截留好氧池中的微生物菌团，使好氧池中的活性污泥浓度（MLSS）大量增加，使降解废水中的污染物更加彻底，二是，由于膜具有较高的分离精度，使出水水质易满足中水回用或达标排放^[4]。在运行中，与膜相互接触作用的污泥混合液成分十分复杂，并且受限于膜表面的水力学条件，被膜截留的组分易在膜表面沉积从而对膜的过滤性能产生不良影响，表现为在恒跨膜压差下产水通量下降或在恒产水通量下膜跨膜压差升高。因此MBR系统的缺点是膜易污染需要定期清洗，当污染达到一定程度需要更换膜组件，增大了运行成本。同时，在运行过程中为了减缓膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成MBR能耗要比传统的生物处理工艺高。因此，国内外已有很多研究者研究过关于活性污泥浓度、污泥停留时间、胞外聚合物、曝气方式、化学清洗方式等对组件污染的影响^[5-7]，以减缓在MBR处理过程中膜污染现象。

参考文献

[1]孙楠，田伟伟，张颖 HCPA-UF-MBR组合工艺处理低温高色高氨氮水源水研究 中国环境科学 2015 第35卷 第12期 P3620-3627 1000-6923