“十二五”期間，工業廢水污染治理總投資約為1250億元左右，年均治理投資約為250億元左右。其中高濃度難降解工業廢水的處理將成為產業發展的***領域。膜生物反應器(MembraneBio-Reactor，MBR)是一種由生物處理單元與膜分離單元相結合的新型水處理技術。是一種新型的水處理技術，具有出水水質好、處理效率高、占地面積小、運行管理簡單等特點，對各種高濃度有機廢水與難降解廢水的COD、NH3-N等都能達到良好的去除效果等優點。從印染廢水、制藥廢水、含油廢水、焦化廢水、精細化工廢水五個方面介紹了各種膜反應器在工業廢水處理中的應用，并提出幾點建議。

1MBR對工業廢水的處理

1.1印染廢水的處理

印染廢水成分復雜，色度深，堿性強，并且含有許多有毒、有害物質，對環境污染嚴重。膜生物反應器能對印染廢水進行好氧生物活性的處理，并對水樣的色度和濁度、生物耗氧量、化學耗氧量等各項水質指標進行測定、分析和處理。

利用錳砂催化海綿鐵內電解-膜生物反應器(MBR)耦合法來處理模擬印染廢水，原印染廢水COD為700~800mg/L，BOD5為230~250mg/L，色度為1000~1200倍，當其經過錳砂催化海綿鐵內電解法預處理后，COD可降低到570~670mg/L之間，BOD5降低到200~320mg/L，色度降低到4~150倍。

隨后使用MBR進行后續生物處理，出水COD值可降至3~31mg/L之間，平均COD值為8mg/L，MBR生物段脫色率為66.94%，整個MBR段對色度的去除率為76.29%。采用膜生物反應器對某公司的印染廢水進行好氧生物活性處理，實驗結果表明：在混合液懸浮固體質量濃度5~8g/L的條件下，若系統進水CODCr為750~900mg/L，BOD為130~250mg/L，色度為100~200倍時，出水CODCr去除率可高達86.6%，且出水中BOD、色度、濁度以及懸浮固體(SS)質量濃度幾乎為0，處理效果良好。

但是，隨著染料分子在MBR中的不斷積累，試驗后期系統出水的色度有所提高，造成***色度去除率只有68%，去除效果不理想。用ASBR-MBR工藝對廣東省某印染廢水進行處理。

***階段運用單純的MBR工藝，MBR容積負荷在0.21~0.26kgCOD/(m3˙d)之間;第二階段采用ASBR-MBR組合工藝，在所涉及到的MBR容積負荷下，COD去除率分別在45%和65%以上，出水可滿足此公司的回用標準;第三階段采用單純MBR工藝處理該公司污水處理廠的出水，在系統穩定運行階段，系統對COD的去除率基本保持在92.0%~942%之間，出水pH、CODCr、色度皆優于廣東省水污染物排放限值(GB4426-2001)中的排放標準。

且通過對比試驗發現在色度、鐵、硬度等方面，ASBR-MBR組合工藝的去除效果優于單純的MBR工藝。采用混凝-MBR-RO工藝對牛仔布水洗過程中所產生的靛藍染料廢水進行處理，在MBR試驗中，考察了污泥濃度、曝氣量、HRT等操作條件對于出水的影響，進而試驗確定了MBR反應器的***-佳參數為：HRT為8h，曝氣量為1.5m3/h，污泥濃度為6g/L。由于采用調節池出水，水質較穩定，因此并未考察系統的耐受沖擊負荷的能力，有待進一步研究。

總的來說，MBR利用膜的***固液分離作用代替了傳統活性污泥法中的二沉池，從而克服了污泥膨脹、占地面積大等問題，具有***的應用價值。但應用MBR工藝需要定期對膜進行清洗，以去除纖維膜面的物質，因此運行成本高。

1.2制藥廢水的處理

制藥生產過程中會產生大量的廢水，其雖具有***的可生化性，但色度和COD高，且含有眾多毒性物質，若不經過有效處理，將會造成嚴重的污染環境。采用一體式平板膜生物反應器對生產的維生素制藥廢水進行實驗研究，當HRT=12h時，系統對COD和NH4+-N的去除率分別為75.29%、85.81%;當HRT=22h時，去除率分別為81.01%、90.21%;當HRT=26h時，去除率分別為82.05%、90.84%。

但當污泥質量濃度升高、膜穩態通量降低時，膜通量的降低又會限制出水流量，從而降低了整個膜生物反應器的處理能力。采用循環氣升式膜生物反應器(ELAMBR)對藥物中的***進行了處理，一個月后，COD的含量降低了20%，MLSS的含量升高了20%，ELAMBR能有效的處理藥物廢水中的污染物。

采用浸沒一體式MBR工藝對某制藥廠污水處理站的出水進行處理，實驗表明，在HRT=9h條件下，若DO質量濃度為2、4、6mg/L，出水COD去除率分別為63%，75%，80%，出水NH3-N的去除率分別為88.5%，93.6%，94%。等采用厭氧-好氧平板膜生物反應器對污水處理調節池的廢水進行實驗處理，實驗表明當MLSS=14000~15000mg/L，HRT=5.5h，進水COD在1000~4000mg/L間變化時，出水COD可基本保持在100mg/L以下，去除率達到90%以上。

采用一體式膜生物反應器(SMBR)工藝對維生素類制藥廢水進行試驗研究，實驗表明，在啟動階段，反應器對COD、NH4+-N的去除率也分別達到了80%、85%以上;運行階段，系統對COD和NH4+-N去除率基本穩定在85%及90%以上。完全達到了《發酵類制藥工業水污染物排放標準》(GB21903-2008)的排放要求。但污泥質量濃度越的升高，將導致膜穩態通量的降低，從而限制出水流量，導致整個膜反應器的處理能力降低。

1.3含油廢水的處理

含油廢水是一類污染嚴重、來源廣泛的工業廢水。其成分非常復雜，含有大量的COD、懸浮物、石油類有機物、揮發酚、硫化物、氨氮等有害物質。采用移動床生物膜反應器(MBBR)與活性污泥法(A/O)混合工藝對石化的生產污水進行實驗處理，當進水COD濃度為152.8~540.0mg/L時，MBBR池COD平均去除率為81.74%，出水COD平均濃度為48.19mg/L;當進水油類濃度為14.0~80.0mg/L時，MBBR池油類平均去除率91.00%，出水油類平均濃度為3.62mg/L，水質滿足《污水綜合排放標準》一級標準。

該工藝的應用可以在原有廢水處理設施的基礎上改造完成，不增加運行能耗和處理構筑物便可較大幅度的提升出水水質。但當水溫和pH值超過***范圍后，廢水中的微生物生長情況會改變，從而會對MBBR處理效率造成影響。

運用MBBR法-活性污泥法(A/O)工藝對煉油廢水進行處理，實驗表明，當進水量為0.6~0.9m3/h、溶解氧為2~4mg/L、平均總HRT=14.3h的條件下，A/O-MBBR工藝的COD和NH4+-N去除率分別達到了92.4%和99.8%;在進水量為0.2~0.3m3/h，溶解氧為2~4mg/L時，A/O—MBBR工藝的COD和NH4+-N的平均去除率分別達到了為83.2%和99.5%，均達到***污水綜合排放標準(GB8978-1996)中的一級排放標準。

運用水解酸化-膜生物反應器工藝，對京津唐“金三角”地帶的某油田進行污水處理，實驗結果表明，在***-佳操作條件下，組合工藝對含油廢水中的COD、揮發酚、石油類有機物、氨氮以及濁度等污染物有良好的去污效果，去除率分別為95.82%、99.86%、98.82%、98.86%和99.82%，出水水質完全達到***綜合污水排放一級標準(GB8978-1996)。但LeClech.P[14]等在其研究中指出，膜污染會限制MBR在廢水處理中的應用效果，使生產效率降低，增加運營和維護成本。

1.4焦化廢水的處理

焦化廢水是煉焦、煤氣凈化以及化工產品精制過程的產物。其COD濃度較高，含有大量的環鏈有機物，如疊氮類無機物和氨氮等，直接外排對自然環境和人體健康的影響***。采用光催化降膜反應器技術對焦化廠生產時所產生的廢水進行實驗處理，實驗表明在3%H2O2溶液的添加量為500m了/L、pH為11.0、初始COD為125mg˙L-1、光照時間為5h時，色度、濁度和CODCr的去除率分別為17%、57%和45%，處理效果明顯，這說明光催化降膜反應器處理焦化廢水是可行的。

采用加壓生物膜反應器的A/O法對某焦化廠現有氣浮池的出水進行實驗處理。當進水COD質量濃度的平均值為2031mg/L時，厭氧出水段、好氧一級段、整個系統對COD的去除率分別為31.96%、80.35%、87.46%，出水COD的平均值分別為1394.34、295.00、254.69mg/L，達到***二級排放標準。難降解有機物在厭氧條件下比好氧條件下更易被降解，但完全厭氧降解的速率通常比較慢。

采用浸沒式厭氧/缺氧/好氧-膜-生物反應器(A1/A2/O-MBR)系統對焦化廠的焦化廢水進行處理，在無排泥條件下連續運行160d后，MLVSS/MLSS維持在89.2%~91.2%，且沒有出現無機物的積累，污泥的表觀產率逐漸降低并穩定在01035kg/kg。采用MBR與微波聯合工藝對焦化廠調節池的出水進行處理。結果顯示，該反應器對COD、NH3-N和TN的去除率分別為88%、1-00%和86%，在***-佳運行參數條件下，出水中COD<80mg>

1.5精細化工廢水的處理

精細化工產品(如染料、制藥、香料、農藥等)生產過程中排出的有機物質，大多具有有毒有害、結構復雜、難以降解等性質，而膜反應器可通過膜組件的***分離作用和膜的截留作用，大大提高污水的泥水分離效率。

等采用多相組合膜生物反應器對精細化工廢水進行試驗處理。實驗結果表明，當進水濃度COD為600~900水分離效率。采用多相組合膜生物反應器對精細化工廢水進行試驗處理。

實驗結果表明，當進水濃度COD為600~900mg/L、總磷為2.0~6.0mg/L時，出水COD為80~120mg/L;總磷為0.5~2.0mg/L時，COD的去除率穩定在87%左右，總磷的去除率穩定在75%左右。但由于廢水的生化效果不好，需在PACT池中投加大量粉末活性炭，才能勉強達到處理要求，且運行過程中會產生大量的污泥。用移動床生物膜反應器對出水進行實驗處理，當HRT=9.82h，進水COD為350~500mg/L時，出水COD濃度可穩定在100mg/L左右，最高可達52mg/L，總體去除率為75%，整體去除負荷最高可達1.17kg/(m3˙d-1)。

MBBR的核心是懸浮填料，其作為生物膜附著生長和降解有機物的重要場所，對反應器處理效果具有重要影響。采用移動床生物膜(MBBR)對某大型化工綜合企業生產時所產生的廢水進行實驗處理，當進水CODCr的質量濃度由原來的500mg/L提升到1000mg/L時，單位容積的處理能力可提升40%~50%，出水水質符合地方排放標準GB32/939-2006《化學工業主要水污染排放標準》中一級排放標準。

3結論

我國對MBR的研究雖然還不到10年，但是發展卻十分迅速。從原有的生物反應處理工藝擴展到活性污泥與生物膜相結合的復合式工藝、生物膜法、兩相厭氧工藝、接觸氧化法等。隨著MBR工藝的不斷發展，其應用范圍也不斷拓寬，從生活污水擴展到了高濃度有機廢水(啤酒廢水、食品廢水、含油廢水等)與難降解工業廢水(造紙廢水、印染廢水、化工廢水等)。