摘要：在中試的基礎上，提出了膜--生物反應器工藝設計的基本原則、方法、步驟。以某居民小區的中水回用為目標進行了模擬設計計算，并探討了該工藝的運行能耗及固定投資。

關鍵詞：膜生物反應器 城市污水 工藝設計

　　膜——生物反應器( Membrance Bioreactor，簡稱MBR)是膜分離與生物處理技術組合而成的廢水生物處理新工藝^［１］,具有對有機污染物去除效率高、出水水質好、流程簡單、結構緊湊等優點，在廢水回用與資源化領域具有極為廣闊的應用前景^［3～6］。至今國內外尚無MBR工藝放大設計的成熟經驗和理論，設計手冊中亦無此實例可資參考。因此，探討MBR工藝放大設計具有十分重要的工程意義。

1 工藝設計基本原則

1.1MBR工藝流程
　　MBR工藝流程如圖1所示。進水由提升泵提升至生物反應器后與活性污泥充分混合，通過微生物的新陳代謝活動使廢水得以凈化。生物反應器的混合液則經加壓泵加壓后，送入膜組件實現液固分離，清水透過膜流出；濃縮液被送回生物反應器，參與下一個循環或經循環泵提速后再進入膜組件。

1.2 放大設計的基本原則
　　在近三年的中試規模試驗研究期間，對MBR工藝流程各組成單元運行特性的考察表明：MBR工藝的放大設計應主要包括生物反應器設計參數選取、泵系統選擇、膜組件選擇等幾個方面。
　?、?生物反應器參數的選取。大量試驗研究顯示：采用MBR工藝處理城市污水，污泥負荷、體積負荷已不再是制約處理效果的重要指標^［2］。根據中試運行的經驗,可將水力停留時間HRT、污泥停留時間SRT作為MBR工藝生物反應器單元的設計依據，因為這樣不僅能確保工藝操作的長期穩定性，而且能簡化設計過程。
　?、?泵系統選擇。MBR工藝中加壓泵的特點是揚程高、流量??；而循環泵則要求揚程低、流量大?？紤]到加壓泵和循環泵并聯工作的需要，兩種泵的揚程必須相等，即H₂=H₃。泵流量的選擇，則只需達到膜組件對設計膜面流速的要求即可。在此前提下，為節能起見，循環泵的流量宜大一些，而加壓泵的流量宜小一些(至少應滿足Q₂＞Q)。
　?、?膜組件選取。膜組件是MBR工藝的關鍵組成單元，它的選擇對MBR工藝的運行具有決定性的作用。研究表明：以回用為目的的城市污水生物處理應優先選用超濾膜組件^［2］。膜通量是膜組件設計中最重要的技術參數之一。當處理能力一定時，設計選擇的膜通量越高，所需的膜面積就越小，膜組件部分的固定投資就越少；但另一方面，MBR工藝的運行周期也就會越短，從而增加膜組件清洗的次數和費用。因此，在具體的放大設計中應兼顧工藝的運行周期和膜組件的固定投資兩個方面。設計運行周期一般不小于3周。
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