膜技术的应用

我国水资源短缺，而水污染形势却日趋严峻，但很多城市面临水紧缺的问题，城市污水处理及回用已经势在必行。随着农村人口和经济的迅速发展，农村的环境受到了日益严重的污染，由于农村环保工作明显滞后，农村环保长效管理机制尚没有建立，农村中的小城镇和自然村污水治理基础设施严重缺乏等原因，绝大多数农户的生活污水和户养畜禽废水都是直接外排到自然水体的，造成了农村水沟、池塘、河道等水体较为严重的污染。农村的生活污染物无控制地直接排入周边环境，造成了严重的“脏乱差”现象，当前已经百常严峻的农村生态环境恶化问题，不仅阻碍了农村经济社会的可持续发展，而且某些地方已经严重到直接威胁农民身体健康的地步。

农村环境的污染，破坏了昔日的绿水青山，也阻碍了和谐社会的实现。因此，近几年来党中央、国务院高度重视农村环境保护工作，相继颁布了《国务院关于落实科学家发展观加强环境保护的决定》、《中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》、《关于加强农村环境保护工作意见》等文件、经过几年的努力，农村环境污染防治和生态保护取得了积极进展。

现在城镇污水处理工艺大多采用氧化沟、a/o、a2/o、cass等工艺为主，但这些工艺普遍存在处理效率低、占地面积大、有机剩余污泥产量大、污水处理难以实现直接达到国家一级a的排放以及回用标准等问题。传统集中污水处理厂处理由于存在污水收集难、管网投资大、占地面积大和操作管理水平要求较高等突出问题，因此分散独立式污水处理器已经成为农村污水处理方式的一种解决农村征地和管网收集的方式。

mbr膜反应器是一种新型高效的污水处理工艺，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。在传统的废水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在1.5~3.5g/l左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（hrt）与污泥龄（srt）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的25%~40%。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。针对上述问题，膜反应器将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中菌（特别是优势菌群）的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低f/m比减少剩余污泥产生量（其至为零)，从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题，因此，膜生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了反应器的功能。