一 文献综述

1.选题的背景意义

随着工业及城市化的发展,大量生活污水和工业废水的肆意排放带来了严重的水环境污染并导致全球的水资源短缺。

中国是一个缺水国家,污水处理及回用是开发利用水资源的有效措施。污水回用是将城市污水、工业污水通过膜生物反应器等设备处理之后,将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体等非饮用目的,而将清洁水用于饮用等高水质要求的用途。城市污水、工业污水就近可得,可免去长距离输水，而实现就近处理实现水资源的充分利用，同时污水经过就近处理，也可防止污水在长距离输送过程中造成污水渗漏，导致污染地下水源。污水回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用,被认为21世纪污水处理最实用技术。

因此,水处理的科学研究和水处理工业的发展已成当务之急。膜生物反应器(MBR)是膜的高效分离与生物降解作用相结合的一种污水处理与回用新工艺,它是将分离工程中的膜技术应用于好氧活性污泥处理系统,由膜组件取代传统生物处理技术中的二次沉淀池和砂滤池.与传统的污水生物处理技术相比,具有适应性强、占地面积小、处理效果好、耐负荷冲击能力强、水力停留时间和污泥停留时间可分别控制、易于自动控制等优点。膜生物处理技术以其独特的优势在污水处理及中水回用中的应用范围和规模不断扩大和增加,是一种非常有发展前途的新型污水处理工艺技术。

2. 国内外发展现状

国外膜生物反应器技术:

1969年美国smith首先报导了活性污泥法和超滤结合, 处理城市污水的方法, 同年Dorr-oliver Icn 进行了膜生物反应器处理生活污水的研究,并申报了专利。1972年,Shelf 等开始了厌氧型膜生物反应器的研究工作。进人80年代以来, 随着膜的开发,膜生物反应器更具实用价值,研究也有了很大的进展,其内容大致可分为以下几方面:1) 探索新的膜生物反应器形式,扩大其适用范围; 2)探求合适的操作条件和工艺参数,尽可能提高膜组件的性能 ; 3) 降低处理工艺的动力消耗; 4)进行机理及数学模型描述的研究; 5)实用化装置的研制。

在膜生物反应器工艺组合方面,Hardt (1970)使用完全混合反应器和超滤工艺处理生活废水。Gerthlien( 1978 )利用厌氧消化池与膜系统处理生活污水。1989年Yamamoto进行了将中空纤维膜丝直接置于曝气池的一体式膜生物反应器的研究,1991年还进行SBR工艺与中空纤维超滤膜组件构成的膜生物反应器处理制革废水研究。YuiehiSuwa(1992)进行了活性污泥法加微滤膜生物反应器的脱氮研究,。KhKaruth(1993)进行加压活性污泥法与超滤膜构成膜生物反应器的研究。

膜生物反应器的应用范围不断拓宽。Toneil(1991)研制了处理汽车制造厂含油污水的膜生物反应器系统,Ronald(1994)研究了膜生物反应器处理含大量油脂及重金属的废水。Ayahidenori等(1993)进行了厌氧膜生物反应器去除磷酸盐的研究。Hideki Harada(1994)等研究了厌氧消化器与板框型超滤组件组合处理高浓度有机颗粒废水。