膜生物反应器(MBR)节能减耗研究

膜生物反应器 (MB R ) 节能减耗研究

1 余冬宝 2 罗玲

1 浙江开创环保科技股份有限公司 浙江杭州 311101 2 浙江西子富沃德电机有限公司 浙江杭州 311300

摘要：在当前的时代背景下，工业的稳定发展促使水资源用量需求增大，导致水资源匮乏问题越来越凸显，为有效解决当前的问题，废水处理逐渐受到人们的重视力度，提升水资源的利用效率。基于此，本文从膜生物反应器技术入手，深入开展分析，明确该技术应用现状，选择实际的案例进行耗能分析，明确我国膜生物反应器的市场前景，以供参考。

关键词：膜生物反应器；废水处理；污染控制；节能减耗

引言：现阶段，地球环境的恶化促使人们逐渐加强对环境的保护，重视资源的利用效率，以促使人类可持续发展。水资源是人类生存发展的基础，也是不可缺少的基础元素，如何进行有效的水资源节约成为当前社会发展的重要任务，而废水处理则是公认的有效手段，利用技术优势来处理，将废水转化为可利用的水资源，缓解水资源匮乏问题。

1. 膜生物反应器

膜生物反应器（membrane bioreactor，MBR）是指一种由膜分离单元与生物处理单元相结合形成的一种新型水处理技术，该技术与传统的技术存在明确的差别，更具有技术优势，以实现高效的处理废水。近年来，膜生物反应器技术逐渐成熟，被广泛的应用，尤其是在污水处理与水资源再利用领域中，发挥着重要的作用。例如，在工业废水领域中，膜生物反应器具较强的优势，利用自身的膜处理单元改变了传统的活性污泥工艺中的二沉池，促使生物污泥得到更为高效的利用，实现循环，便于后续的处理。但在发展中，膜生物反应器虽然快速反应，但仍旧存在一些问题，如污染的防治、节能减耗等环节还存在一定的不足，因此应积极的创新，完善现阶段的发展模式，提升技术水平，以实现全面发展^[1]。

2. 膜生物反应器(MBR)节能减耗技术现状

膜生物反应器MBR技术相比于传统技术更具有优势，如其占地面积较小，效率较高，产水水质良好，剩余污泥少，可以有效的满足现阶段的需求。根据调查研究发现，膜生物反应器(MBR)技术在全球范围内得到广泛的应用，应用范围也越来越广泛，逐渐受到人们的重视。随着技术的不断应用，膜生物反应器的装置在规模上也不断的发展，例如全球最大的MBR装置的处理量高达45000t/d，并且全球超大型的MBR装置数量也不断增多，数量超过30个，预估废水处理量将达到5000000t/d，由此可以看出膜生物反应器(MBR)技术已经成为现阶段全球进行废水处理的主要技术，具有较高的技术价值，在不断的发展过程中其技术成本逐渐降低，扩容能力逐渐提升，促使膜生物反应器(MBR)技术在全球范围内推广^[2]。

3. 膜生物反应器(MBR)耗能分析

通过分析发现，在膜生物反应器(MBR)技术应用过程中，相比于传统技术来说差异性受到装置的影响较大，如以传统重力式沉淀方式为例，该工艺处理过程中作为固液分离手段的活性污泥工艺的应用相比较MBR装置差异性并不是很明显，尤其是在小型化与分散化装置中其表现更为明显。MBR装置在应用过程中需要考虑分离膜，做好其安装、维护、替换处理，整体的要求较高，在预处理工艺、自动化程度以及清洗维护方面，需要进一步的开展控制，以保证其技术发挥出自身的作用。正是由于该类因素的影响，直接增大其成本，以电量能源成本为例，

MBR领域中其年平均用电约在0.8-2.4kWh/m³，各个国加由于自身的性质因素影响存在于一定的差异，如我国水平为0.4-2.1kWh/m³；法国为0.8-2.4kWh/m³；日本为0.4-0.8kWh/m³；其用电量取决于现阶段的装置自身的规模与工艺因素，同时管道因素、结节性因素、周期性因素也会对其能量的效率产生影响，需要工作人员结合实际情况进行优化，以保证在技术应用过程中能耗达到最低，满足现阶段的发展需求^[3]。

4. 膜生物反应器(MBR)节能减耗研究

MBR在运行过程中其自身的能耗直接决定着整体的经济效益，因此行业在发展过程中应积极的开展创新，优化现有的技术，以降低MBR能耗，提升整体的运行效率。例如，可以合理的构建相关的模型，通过模型的优势对曝气过程进行优化，选择符合要求的曝气方法，并设计低能耗膜清洗计划方案，从根源上降低能耗。明确现阶段膜生物反应器(MBR)节能减耗是一个综合性的研究，在处理过程中不能单一的考虑某一因素，而是需要综合的考虑多种因素，做好各项验证工作，通过时间与空间的验证来发挥出其技术优势。

例如，合理对进水水量进行优化，通常情况下，装置在运行过程中存在一个最优的进水水量，只有在水量最佳的状态才能实现能耗最低，当水量过大时，容易造成膜污染率增大，最终造成膜的表面受到影响，出现孔内的堵塞，影响其功能。当水量过低时，容易产生不良的影响，造成能耗增大，因此应合理的进行优化，以保证流量控制与装置呈现出契合性，进而满足现阶段的发展需求。曝气强度也是影响的主要原因，在处理过程中，为保证污泥的活性，做好膜表面的冲刷，在一定量的进水条件下，需要对曝气强度进行合理的控制，降低该过程产生的能耗。在表面冲刷过程中，膜的过滤呈现出明显的循环性，多个步骤循环进行，通过其周期的间隔处理可以有效的控制其水量变化，在保证最终目的基础上实现能耗的最低，进而达到节能减耗的目的。污泥浓度（MLSS）控制也是重点内容，通过控制其浓度可以有效的降低运行中能量损失。将上述三个因素进行相关联，形成完整的模式体系，选择最合理的流量，并做好各项准备工作，调节现阶段的曝气方式，保证流体呈现出平衡性。例如，在某MBR池实验过程中，工作人员合理的通过改变曝气方式与降低MLSS方式来进行处理，有效的降低了能耗，其耗电从原来的1.12kWh/m

³降低到0.75kWh/m³，具有良好的节能效果，满足现阶段的发展需求^[4]。

近年来，大量的学者进行研究，并深入的探索，将现有的MBR装置的能耗最大降到了0.4-0.5kWh/m³，进一步的探索新技术与新原理，整合现有的资源，以全新的方式来进行控制，满足现阶段的发展。在未来的发展过程中，通过增加流速、设计多条管线、安装变频风机等方式，合理的开展设计，促使装置的整体性能提升，降低运行过程的中产生的能耗，满足现阶段的需求。MBR技术的飞速发展为人们展示了行业的发展潜力与技术价值，应明确当前技术存在的问题与不足，结合实际情况进行优化，整合现有的资源，打造全新的发展体系，突破当前的发展困境，实现节能减耗，适应新时代^[5]。

结论：综上所述，在当前的时代背景下，资源的紧缺促使节能减耗成为人们关注的重点问题，以降低不必要的浪费，提升资源的利用效率，满足时代发展需求。膜生物反应器技术具有较高的价值，灵活运用该技术可以提升废水的处理效率，降低处理过程中的能耗，转变传统的技术理念，推动行业稳定发展。

参考文献：

[1]杨鹏,高诗琦.AAO+MBR工艺在城市污水处理厂提标改造的运用[J].广东化工,2019,46(23):94-96.

[2]张静,张志渊.MBR工艺运行优化措施和膜污染控制[J].中国给水排水,2019,35(06):117-122.

[3]叶亮,郭亚琼,封峰.基于节能降耗的MBR工艺优化运行措施[J].中国给水排水,2019,35(04):118-122.

[4]吴鹏,陆爽君,沈耀良.ABR-MBR一体化工艺节能降耗措施优化研究[J].环境科学,2019,36(08):2934-2938.

[5]陈光华.采用倒置A~2O+MBR工艺的污水处理厂节能节药途径研究[J].科技信息,2018,12(26):377.