【MBR专题调研】MBR市政污水应用争议分析

编者按：中国水网2010年9月——2011年2月开展了“应用MBR工艺万吨级/日以上规模的市政污水处理项目”专题调研，调查对象为规模在1万吨/日以上的市政污水MBR项目，结合调研问卷和走访等方式，并在2011年3月4日召开了“MBR技术应用”的专题沙龙活动，涉及到设计院、专家、企业等100多人参加，本文内容摘自中国水网《应用MBR万吨级市政污水处理项目》调研报告。

    对于MBR的工程设计，北京市政总院李艺总工并不认可由膜厂家来做工程设计，对于各种污染指标的处理效果并不是膜技术可以解决的问题，需要由工程设计人员完成。尤其是膜技术如何与前端生物处理的良好结合，实现较好的处理效果，这些都需要工程设计人员来不断摸索和总结。虽然第一座万吨/日以上规模的MBR市政污水项目是密云再生水厂，但是北小河再生水厂是第一座具有脱氮除磷效果的MBR万吨/日级以上的市政污水处理项目，运行至今仍在边运行边修改。

    对于膜厂家而言，未来的挑战应该是在于膜寿命、膜通量、能耗三方面，也是需要膜厂家进一步完善。高通量、抗污染、强度好的膜材料开发，以及与组器整合后的维护、运行管理的研发，是企业应重点攻关的领域，特别是对于国内膜厂家而言。

    MBR项目对于运行商是个挑战，MBR项目几乎为全自控设计，不可能为手动，对于运行商的经验、能力、对自控的反应能力、膜的化学清洗要求比较高，如果运行商能力欠缺，即使好的设计项目也有可能运行效果不当。

    如果评价MBR的适用性，大型污水处理厂并不适合采用MBR设计，或者说是单一采用MBR技术的污水厂，具有一定的风险，如高碑店100万吨/日的改造项目设计方坚决否定了MBR技术的应用，主要是考虑MBR必须是动力驱动抽吸，另外如果某小模块出现问题整个膜池需要停止，原污水可能直排。MBR适合于与常规污水处理工艺配套使用，MBR产高品质出水，配套平行工艺出水标准可低些。或者说MBR项目具备大型池子，在MBR出现问题的时候可以储存污水2-3天不外排。据调查中了解，目前设计的最大的MBR项目是清河再生水厂，15万吨/日。

能耗

    对于MBR的能耗分析，目前没有统一的标准，虽然各膜厂家的材质一样，但是由于组型不一样其能耗也不同。不能简单以气水比来比较，应该从膜生产的型式、占地、膜材料整体考虑，虽然没有统一的标准，但应确定一个范畴。

    由于长期粗放的管理模式，对于MBR实际电耗的数据比较难收集，一方面企业报的可能有些出入，另一方面由于并没有单独的电表核算，电表与传统工艺连在一起，无法测算出实际的电耗。目前传统工艺能耗在0.35-0.5度电/吨水，MBR吨水电耗在0.8、0.9或1度电以上的比较多，目前运行电耗可以降到0.55度电/吨水的MBR项目也是存在的，“十二五”期间MBR的优化运行将是重点。

费用

    MBR是结合生物二级处理和再生水生产两种工艺，在比较费用的时候，应该以生物处理厂和再生水厂两个厂子的费用之和，与MBR项目做比较。另外，达到再生水标准的处理工艺很多，如滤布滤池、砂滤等，但是它们的出水水质不如MBR，在费用上也低于MBR。但如果考虑到出水水质完全一样的情况下，应该拿MBR和生物处理+超滤处理比较，这样比较后两种费用几乎差不多的。
数据的可靠性

    对于膜厂家提供的通量等数据，在设计采用中需慎重，如冬天温度下降后，膜通量肯定会降低，不能按照夏天温度条件下的通量设计，对于再生水厂来说产水量还可以调节，但对于污水处理厂，接收的市政污水量是不能改变的。膜厂商最终仍是设备公司，目前在已运行的MBR项目中存在着若干不能排水的现象。

膜组器的规范化

    我们国家膜厂家比较多，在膜组器的设计上形式多样，用户的选择比较难，许多膜产品在运行半年时间内差别不是很大，但是清洗后恢复性比较差，运行一年后差别较大。建议国家建立评估中心，对各膜厂家的产品做一年以上的运行评估，考虑清洗的恢复性、膜通量在经过冬季后的稳定性、冲击负荷的耐受性，通过整套的评估后，用户采用的比较放心。

    目前欧盟在推进膜组器的标准化，但是各个厂家除膜材料不同外，膜组器的型式也不同，而组器往往涵盖了控制膜污染和能耗的优势，如果标准化后，会扼杀一些高效的组器。

工艺整体设计的探索

    膜生物反应器是膜与生物反应器的整合，与活性污泥法不同，比如说粘度高、污泥浓度高，在整个设计工艺中是全流程的概念。它包括了对生物处理工艺部分参数的调整，目前是没有基础数据参考，清华大学黄霞老师目前通过对采用MBR污水处理厂的生物处理表征的动力学参数调研。活性污泥的设计规范也是通过长期实践反应出来的，MBR需要系统的整合，包括前处理、后处理、污泥池（污泥浓缩是否需要），工艺整体设计是个挑战。

MBR与过滤工艺孰优

    超滤膜在过滤领域从目前发展来看，具有非常强劲的势头，对于新建厂考虑用地紧张选择MBR工艺，但对于大部分已建厂，拆除原有设施升级改造遇到的阻力和争议会比较大。这种情况后续增加超滤膜设施比较可行，二级出水可以处理，再生水的品质和产量可以根据用户的需求适当调配，出水水质可以媲美MBR的出水水质。另外，各地都在建设开发区，市政不提供自来水，唯一的水源就是污水厂的二级出水，双膜法（超滤膜+反渗透）的应用必不可少。另外，对于北方缺水城市如果有工业生产项目，超滤膜的应用必不可少，因此对于膜的使用，不能仅限于MBR。

编辑：周芸