文 献 综 述
1膜生物反应器
膜生物反应器（MBR）是用微滤膜或超滤膜代替二沉池进行污泥固液分离的污水处理装置，是膜分离技术和活性污泥法相结合的一种废水处理技术。出水水质相当于二沉池出水再加微滤或超滤的效果。在反应器中可以维持高的生物量，具有污泥龄、污泥浓度等技术条件调控空间大以及产生的污泥量少，处理效率高，出水水质好，很多时候出水可以作为再生水直接回用，设备紧凑，占地面积小等优点。根据膜的不同用途，MBR工艺类型可分为固液分离MBR、无泡曝气MBR和萃取MBR三类[1]。膜生物反应器的相关研究目前已然成熟，并且在各个领域的废水处理有了广泛应用。随着对环境保护的重视程度不断提高而且水保护状况不容乐观，污水排放不断提高标准, 这种工艺表现出更强的竞争力，合理推测，MBR工艺的处理能力和应用范围上仍会继续提高和扩大，成为一种污水处理和资源化的有效技术手段。
2膜污染问题
膜生物反应器同时具有一些缺点，膜污染是MBR工艺推广使用面临的最大难题，膜污染不但会导致组件频繁清洗、更换，从而使膜的使用寿命降低，增加成本，而且会加大产水阻力和增加曝气量，使运行能耗和操作难度增大[2]。
要解决膜污染问题，应当对MBR膜污染机理和影响因素进行研究。MBR系统内污染机理复杂，因素繁杂多变。膜污染控制需要综合考虑反映微生物及其代谢动态的多个参数，针对成分复杂的工业污废水，还必须考虑无机物的影响。从膜的微观结构和微生物种群及代谢机制方面，可以利用微观可视化技术和分子生物学技术。为了MBR系统经济、可持续稳定运行，应该研究操作条件和膜特性对膜污染的影响规律，选择合适膜及组件布置方式，优化膜通量、曝气、SRT等操作工艺条件。
膜污染的主要原因是无机和有机物沉积在膜表面和膜孔上，微生物污染是导致膜水通量衰减的主要原因。污染物与膜的作用有堵孔、吸附和沉积等多种形式。膜污染重要机理之一是污染物，例如活性污泥中的微小粒子、胶团或某些溶质分子在膜孔表面的吸附，尤其当污染物的尺寸小于膜孔径。或者由于浓差级化使溶质在膜表面超过其溶解度，从而形成滤饼层，最终导致模孔堵塞造成膜污染[3]。研究表明，污泥的终端过滤过程一开始很短时间内受膜孔堵塞模型控制，主要控制阶段是随后受沉积层阻力模型控制阶段，膜的相对通量随过滤时间呈指数衰减趋势，压力越大，通量衰减越快，所以应从降低沉积层阻力着手膜污染防治[4]。
3膜生物反应器抗污染性能研究进展
通过开发新的工艺，国内外科研者希望能改善膜污染的影响，研究方向主要有三个方面，抗污染膜材料的开发、优化运行条件及反应器结构和混合液的调控：（1）开发新型膜材料：聚偏氟乙烯膜（PVDF）是当前化学行业中最常见的膜材料，具有较高的抗氧化性，并且不容易被酸碱或者其它物质腐蚀，还具有较高的机械强度和化学稳定性。还有聚醚砜、聚氯乙稀和氧化石墨烯等膜材料以及对其进行改性和合成等形成的新材料。目前研究致力于合成新的膜材料或对膜材料进行改性，得到通量高、亲水性强、化学稳定性好和强度高的新型膜。（2）选择合适的操作压力、膜通量、曝气强度、HTR、SRT、抽吸时间及停抽时间等操作条件进行优化[5]；维持良好的生物条件，防止污泥膨胀和的生成；间歇运行；进行反应器与膜组件的优化组合，充分考虑膜组件的放置与水力形态的关系，减小设备死角；提高反应器内的湍流程度等。（3）通过絮凝法、生物铁法、PAC投加法等改变污泥混合液特性[6]。
对工艺进行改进，单一工艺往往不能满足要求。例如生物膜-MBR将生物膜法和膜分离技术相结合，具有良好去污能力和较强的抗冲击负荷能力，而且降低了反应器的悬浮污泥浓度，减缓膜污染和降低膜阻力[7]。许美兰等[8]研究了不同HRT对AnMBR处理低浓度废水运行效果的影响，表明AnMBR在处理低浓度废水方面稳定性良好，有广阔的发展前景。
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