MBR应用现状及市场分析

周李鑫

[摘要]：本文论述了MBR技术的概念，以及目前国内主要应用的几个公司MBR产品的特点和特征，最后介绍我国MBR技术发展以及未来展望。

[关键词]：MBR工艺；发展：展望：

[引言]：膜生物反应器（MBR）是一种将膜分离技术和污水生化处理相结合的新技术，也叫做膜分离活性污泥法。由于膜生物反应器（MBR）工艺通过膜分离和生化系统的生物功能相结合，比传统的生物处理方法具有生化效率高、抗负荷能力强、占地面积小、自动化程度高、排泥量小等优点，近几年来得到越来越广泛的应用。随着研究的深入，在未来的水处理行业膜生物技术所占比重会越来越高。

1、膜生物反应的研究进展

MBR最先应用于微生物发酵工业，在废水处理领域中的应用研究始于20世纪60年代的美国。美国的Smith于1969年首次报道了活性污泥法和超滤结合处理城市污水的方法。

20世纪70年代后日本根据自己的国情土地面积少、地价高的特点，对膜分离技术在废水处理中的应用进行大力研究使MBR开始走向实际应用。

80年代后，随机膜质量提高和造价的降低以及技术逐渐的完善，MBR研究更加深入，日本学者Yamamoto等在1989年首次开发了一体式MBR。

90年代后，MBR技术研究更加深入。MBR实用性更加高，已不在局限于生活污水和城市污水的处理，开始向特种废水处理方向延伸，处理对象扩展到工业废水、石化废水等工业废水。

2、 国外主要MBR技术

2.1日本久保田板式MBR膜

20世纪80年代末，日本久保田（Kubota）公司开发了久保田板式膜组件。单片膜由滤板、膜垫、薄膜层、取水口组成，滤板由外框架和内支撑组成，主要是对附着在表面的膜垫和薄膜层起支撑作用，在滤板的两面均紧密的附着膜垫。

薄膜层的材料为聚氯乙烯，薄膜层均匀的附着在膜垫的表面。

2002年开始引入双层设计，使膜过滤效率大大提高、占地面积减小、膜面积增加、所需扩散室数量减半、膜组件成本大大降低，运行费用减少。

2.2东丽工业公司

2004年东丽工业公司推出了自己的 MBR 膜产品，膜材料为PVDF，额定孔径0.08μm，标准偏差0.03μm。TPS-50150型膜元件的尺寸为515mmX1608mm，膜面积为1.4㎡，厚13.5mm

2.3泽能环境

泽能环境（Zenon Environmental）是目前全球最大的MBR工艺技术公司。1989年，该公司开发了首个HF膜组件——Mousic膜组件。1991-1992年，Zenon公司又开发了一种加强型HF膜，其膜面积为145ft?，因此被命名为ZeeWeed 145。1995年起，ZeeWeed膜组件开始用于饮用水和工业出水处理。根据早期使用连续曝气的经验，1998-1999年，对其曝气装置进行了该改进，即采用两阶段装置进行冲洗，防止曝气装置的堵塞。

2.4三菱公司

三菱丽阳工程（Mitsubishi Royon Engineering）公司是安装容量仅次于Zenon和Kubota公司的世界第三大MBR膜厂商。目前共有两种Mitsubishi Rayon膜元件。一种基于该公司已有的Sterapore PE中控纤维膜，由水平放置的膜絲组成，膜丝外径0.54mm，壁厚60-70μm，公称膜孔径为0.4μm，其上的裂缝型孔是通过拉伸形成的，以使膜材料各项同性。

2.5美国科氏（KOCH）公司

科氏膜系统——PURON 其膜元件类型为浸没式，与其他大多数浸没式 MBR膜组件不同，其膜材料为PES。

PURON系统的独特之处在于其膜纤维仅在底部固定，而膜丝顶部采用单独封口，冲刷气流通过组件底部的中央喷气管从膜丝中间间歇注入，以减轻组件底部的堵塞。顶部膜丝的自由移动，可使粗大固体流走，避免了该区域的堵塞。

2.6 日本旭化成公司

旭化成（Asahi Kasei）化学公司隶属于日本旭化成集团，自20世纪70年代开始制造各种工业用途的UF/MF中空纤维膜及膜组件，

1999年，该公司开始开发MBR组件，膜支架由安装在钢架上的一系列垂直膜元件组成，每个元件的膜面积为25㎡，直径150mm，长2m。膜纤维两端封口，在膜元件顶部集结成束，以便使悬浮物流走。采用独立的抱起装置，气体通过装在膜元件底部的扩散板进入。

3、国内MBR技术

我国从上世纪90年代开始研究MBR膜组件，华东理工大学以及清华大学等研究实验室规模的分体式MBR膜组件。

近年来我国的MBR技术在城市污水、生活污水、食品废水、印染废水等方面得到广泛研究和应用，也论证了MBR技术对COD、氨氮以及浊度等都有良好的去除效果。

我国MBR技术发展的主要阶段：

（1）1990～2000年：实验室小试、中试研究阶段；

（2） 2000～2005年在小区生活污水，楼宇废水以及工业领域开始应用；

（3）2005年至今大规模工程设计、建设、运行并应用于城市污水和工业污水领域

目前，我国MBR技术应用比较成熟的厂家有：天津膜天膜、立昇企业、杭州明清膜、碧水源等。 国内MBR项目中采用的膜，35.3%由国内企业提供，其他64.7%由外资企业提供。

4、我国MBR技术改进及应用展望

当前我国MBR膜在应用上（MBR膜组件、MBR膜生物反应器），主要 存在着三个方面的问题，即：（1）未经证实的膜组件和膜箱产品，导致膜组件的污泥淤积，处理水量达不到设计要求；（2）大多数MBR系统为非加强型中空纤 维膜，导致膜断丝现象，这在工业废水处理应用中尤其严重；（3）缺乏生化系统和预处理系统的优化设计。

2008年，国内MBR市场规模为16亿元。2013年，国内MBR项目 的市场需求100亿元，占污水处理市场的份额将达到8%，2015年的市场需求将达到300亿元，占污水处理市场份额将达到27%，跃升到国内污水处理主流工艺技术的行列。

[参考文献]：

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[2]熊丽芳，胡兆吉，王白杨.膜生物反应器及其发展展望[J]，江西化工，2005（1）：45～48

[3]杨崇豪，高志勇.MB技术在水资源保护中的应用与展望[J]，人民黄河，2006，28（8）：46～47endprint