随着国家对流域污染的重视，对水体环境质量的要求逐步提高，碧水保卫战在各地打响;污水处理厂作为污染物削减地成为了新的污染源，污水处理

的压力显著增长;在当前环保形势下，污水处理出水水质达到一级A 标准已不能排放到水体，必须达到流域水污染物排放标准方能重新排入水环境中;所以

污水处理厂提标升级改造有较高的紧迫性;本文针对提标升级改造的必要性、难点以及相关措施展开详述,重点介绍MBR工艺技术在污水处理厂提标改造工

程中的应用。

        目前普通污水处理厂常规采用“混凝、沉淀、过滤”的三级处理的方式，不论是在技术上还是经济成本，较为适用中小型的污水处理厂；其中过滤单

元是其核心环节，较大程度决定了污水处理效果，其中V型滤池有着较为理想的应用效果，究其原因是其所用的均质深层砂滤料，相较于D型滤池、翻板

滤池等其性能更加优良，有着较好的截污、反冲洗等功效，而且可重复利用时间长，有着很好的经济性；但是对沉淀效果不理想的处理工艺，可考虑增建

高密度沉淀池，通过混凝、絮凝、沉淀和污泥浓缩去除水中的磷、悬浮物和部分有机物；对达标要求更高的工艺必须增加MBR工艺。

一、MBR的分类：膜生物反应器由膜组件与生物反应器组成。

1）根据膜组件在生物反应器中作用的不同，MBR可分为：分离MBR、曝气MBR和萃取MBR；

2）目前在废水处理中研究、应用比较多的是分离MBR，在该体系中膜组件的作用相当于常规生物处理中的二沉池，用以将活性污泥和已净化的水分开，将活性污泥截留在

生物反应器中，提高活性污泥的浓度，以提高对难降解物质的去除率。

3）根据膜组件和生物反应器的组合方式以及生物反应器的类型，可将MBR分为三种类型，即：分置式MBR、一体式MBR和复合式MBR。

4）MBR在污水处理中的优势：与常规污水生物处理工艺相比，MBR技术的优势主要有：

（1）膜能够高效地进行固液分离，出水水质不再依赖于活性污泥的沉降性能，克服了常规活性污泥法 中容易发生污泥膨胀的弊端，系统的操作比常规污水处理工艺大为简

化，出水水质优于常规工艺；出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用。

（2）膜使微生物完全截留在反应器内，实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活稳定。

（3）剩余污泥产量低，膜分离使污水中的大分子难降解成分，在体积有限的反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率。反应器在高容积负荷、低

污泥负荷、长泥龄下运行，高的SRT使污泥消化，污泥产率低。

（4）有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长与繁殖，系统硝化效率得以提高；通过运行方式的改变亦可得到脱氮和除磷的功能。

（5）无需二沉池，可减小占地面积．因为没有二沉池固体负荷的限制，曝气池中活性污泥浓度可以很高(5000--200O0mg／L)，反应器体积也可大大减小；同时反应器内微

生物浓度高，耐冲击负荷能力强。

（6）系统可采用pLC进行自动控制，自动化程度高，更适合现代企业管理。

5）该工艺又称为MBR，是在生物反应器的基础上开发而来的，其主要功能性部件为超微滤膜，其对于生化池中的有益微生物絮体能够起到很好的截留效果，能够避免因长

期处理而使活性污泥浓度降低，可使其具备较高的有机物降解效果，而且，超微滤膜的功效不仅于此，还能够代替二沉池的作用，同样具有分离活性污泥的功用。膜生物反

应器在脱氮与除磷方面均具有较好效果，并且具有高出水水质、占地范围小等优势。

二、MBR关键技术的突破：清华大学超亲水性均相制膜技术的重大发明，解决了长期困扰MBR平板膜的四大难点；为平板膜实现工程化应用提供了更先进的制膜技术；让

国外高价平板膜止步于中国市场！

2.1、实现了平板膜小孔径、大通量、抗污染三大功能优势：

1、0.1um孔径，保证了出水水质优良！

2、更高的孔隙率，提高了运营通量！

3、良好的抗污染能力，让在线清洗周期更长！

2.2、实现了全流道和多孔出水ABS支撑板先进技术的应用：

1、全流道技术提高了支撑板整体流水的通畅性！

2、多孔技术让平板膜实现了全方位出水目标，解决了平板膜局部污堵现象！

3、药剂浸泡效果更好，膜腔清洗更加彻底！

2.3、实现了膜组件的设计与应用能够标准化和一体化，真正完成了膜生物反应器的独立性和完整性：

1、组件的标准化让膜池系统的设计更加科学和规范！

2、组件的一体化让项目施工更加方便，组件安装更加快速！

3、膜系统的运营更加安全稳定！

2.4、实现了平板膜生产过程的工业化和自动化：MBR平板膜工业化生产的实现，大大降低了传统平板膜的附加成本，为平板膜工程化应用提高了经济性！

三、国外MBR在污水处理中的研究及应用状况：膜分离技术在污水处理中的应用开始于20世纪60年代末，1969年美国的Smith首先报道了活性污泥法和超滤结合处理城市污

水的方法；同年美国的Dorr—oliver公司用超滤膜和活性污泥反应器相结合进行处理生活污水的研究；研究表明，该工艺具有减少活性污泥产量、维持较高污泥浓度、减少污

水处理厂占地面积等优点；7O年代初，好氧分离式MBR处理城市污水的试验研究进一步扩大，同时厌氧MBR的研究也在进行，但直到8O年代初期，膜生物反应器的研究基

本上处于基础研究阶段．进入8O年代后，MBR的研究有了较快的进展；日本1985年开始的“水综合再生利用系统90年代计划”把MBR在污水处理对象和规模上的研究都大

大地推进了一步，日本在该计划中对厌氧MBR作了较系统地研究，研制了酒精发酵废水、蛋白工厂加工废水、造纸厂废水、淀粉废水、粪便废水、城市污水等几类污水的

MBR处理系统，许多研究证明了MBR能获得良好的出水水质；9O年代以后，MBR在国际上得到了快速的推广；1992年Chiemchaisri用MBR工艺处理生活污水，出水水质好

于传统的二级处理后再经消毒的出水；Ross等用厌氧MBR处理啤酒废水，进水COD为6700mg／L时的COD去除率为百分之96～99．膜生物反应器在国外已进入了实际应用阶

段；加拿大的公司在MBR的推广方面做了许多工作，他们首先推出了超滤管式MBR，并将其应用于城市污水处理．为了节约能耗，他们又开发了淹没式中空纤维膜丝的膜

组件，此膜组件可以直接放人曝气池，也可以 单独设立分离池；采用正压压滤和负压抽滤相结合的方式，并采用在线过滤脉冲反冲洗，以减少膜污染；目前这种膜生物反应

器已应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家，规模从380m³／d至7600m³／d。

四、我国MBR在污水处理中的研究及应用状况：MBR在我国污水处理方面的应用研究起步较晚．1991年岑运华对MBR的应用进行了综述，随后江成璋等人进行了中空纤维

膜在生物技术中的应用研究；1993年崔振宇介绍了膜分离技术在天然气加工工业中的应用；华东理工大学环境工程研究所进行了MBR处理人工合成污水和制药废水的可行性

研究．同年中国科学院环境工程研究中心启动了MBR的研究；近年来MBR的处理对象不断扩展，1997年邢传宏采用无机膜生物反应器进行了处理生活污水的实验，考察了

一体式膜生物反应器在不同的SRT下的处理效果、膜堵塞及清洗的研究；1998年黄霞等进行了膜——活性污泥法组合污水处理工艺的试验研究；管运涛进行了两相厌氧MBR

工艺的研究，系统对COD去除率达95％，SS去除率为92％以上，酸化率60％～80％，气化率8O～9O％左右；1999年，邹联沛考察了MBR中影响同步硝化一反硝化的生态因

子，指出在DO、pH、C／N等生态因子控制得当的情况下，MBR中同步硝化——反硝化能顺利进行；张立秋分析了MBR中活性污泥的增长规律，并对膜生物反应器的最佳

排泥时间进行了研究；2000年顾平等采用国产中空纤维膜对生活污水作了中试的膜生物反应器研究，结果表明：MBR工艺出水悬浮物为零，COD和氨氮去除率均高于95％，

出水可直接回用；张云霞等人采用生物接触氧化和膜生物反应器(中空纤维膜)相结合的工艺处理某学生公寓洗浴废水，结果表明：该工艺对LAS和NH-N的去除率分别达到

96％和95％，出水水质达到了《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB／T18920--2002)的要求；李绍峰等人以规模300m³／d浸没式MBR中试设备进行了洗浴废水处理

效果的实验研究．经膜生物反应器(中空纤维膜)的处理后出水COD，NHs—N，LAS，浊度去除率分别为90.9％，71-90％，92％以上．在进水有机物质量浓度变化较大的情况

下，仍然保持好的去除效果；夏四清等人采用气浮--BAF—MBR组合工艺处理同济大学学生洗浴废水，结果表明，工艺对主要污染物SS、COD、LAS和NH₃-N等物质的去除

率分别可以达到99％、9O％、97％和85％以上，出水水质可达到《城市污水再生利用景观用水水质标准》(GB／T18921--2002)的要求；这些研究表明：MBR在废水处理中对

废水的COD、氨氮、ss和浊度等都能达到良好的去除效果。