膜生物反應器(Membrane Bioreactor,簡稱MBR)工藝綜合利用了活性污泥技術和膜過濾技術各自在污水處理中的優勢,具有良好的出水水質、緊湊的工藝布局、較少的污泥產量等優點,被認為是城鎮污水及工業廢水處理與回用領域一次重要的技術革命。
在我國水資源匱乏形勢日益嚴峻和污水排放標準愈加嚴格的雙重壓力下,MBR技術的優越性已經得到了業界的普遍認可,并且近年來制膜技術的進步和膜組件成本的降低使得該技術的競爭力得到了進一步提升。由于這些原因,目前國內MBR的工程應用數量正在快速增加,處理規模正在迅速擴大,MBR技術已成為我國污水處理和資源化所依托的關鍵技術之一。
盡管20世紀80年代以來的數十年間,MBR技術一直是國內和國際上環境工程領域研究和應用的熱點,每年均有大量論文公開發表,但是系統介紹MBR的原理、工藝過程、設施設備、設計和操作方法的圖書不多,能夠立足于總結研究成果、指導工程實踐的圖書更少。
MBR污水處理設施能否成功和穩定運行與工藝設計是否合理、膜污染防治是否得當、管理維護是否規范密切相關,這不僅對理論知識,更對工程實踐經驗提出了較高要求。鑒于此,作者查閱了大量MBR相關文獻,系統梳理總結了近年來國內外在膜組件選擇、膜污染防治、工藝參數確定、工程設計等方面的研究與應用成果,結合作者多年來研究MBR工藝的切身體會以及設計、建設、維護多個MBR處理設施的工程經驗,完成此書的編著,希望對未來MBR的研究和應用提供有價值的參考。
本書內容共分8章。第1章簡要地介紹了MBR的類型、特點和歷史沿革,指出了目前MBR技術有待進一步改善的問題和發展趨勢;第2章重點介紹了MBR運行過程中膜通量與跨膜壓差之間的基本關系;第3章系統介紹了MBR膜污染的基本原理、特征和分類,對引起膜污染的因素和可能的防治方法做了全面的梳理總結;第4章從MBR系統的生化工藝設計和膜系統設計兩方面詳細論述了設計的基本原理與方法、經驗參數的選取以及注意事項等方面的內容;第5~第7章具體介紹了中空纖維膜、板式膜和管式膜三類MBR在實際應用中的設計方法、運行參數、配套設施設計以及監控與維護要求;第8章從工程實用出發,結合作者多年的污水處理工程經驗,介紹了典型污水(廢水)MBR應用的案例,對工藝流程、運行參數、設計經驗、注意事項等方面進行了全面的論述和評析,便于參考和借鑒。本書內容先進,技術性較強,可供環境工程、市政工程等領域的工程技術人員、科研人員和管理人員參考,也可供高等學校環境科學與工程、市政工程等專業及相關專業的師生參閱。
本書主要由李安峰、潘濤、駱堅平編著,參加本書編著工作的還有郭行、李箭、董娜、徐文江、王佳等,他們對本書的最終成稿付出了艱辛的勞動;此外,本書編著過程中得到了諸多專家、同行以及設備廠家的熱情幫助,北京市環境保護科學研究院、國家城市環境污染控制工程技術研究中心、國家環境保護工業廢水污染控制工程技術(北京)中心為本書的出版提供了一定的經濟支持。作者在此一并致謝!
限于本書的編著時間和水平,書中疏漏和不妥之處在所難免,敬請讀者批評指正。
編著者2013年1月