郑州基于MBR工艺的工业废水回用系统设计与实践

随着工业化的快速发展，工业废水排放量逐年增加，对水资源和生态环境构成了严重威胁。为了有效应对这一挑战，工业废水回用技术应运而生。其中，MBR（Membrane Bio-Reactor，膜生物反应器）工艺因其高效、占地面积小、出水水质稳定等优点，在工业废水回用领域得到了广泛应用。本文将重点介绍基于MBR工艺的工业废水回用系统的设计与实践。

MBR工艺概述

MBR工艺是一种将膜分离技术与生物处理技术相结合的高效污水处理技术。它通过在生物反应器中设置超滤膜组件，实现了微生物对污染物质的降解与膜对污染物质的分离同步进行。这种工艺不仅具有高效的污染物去除能力，而且出水水质稳定，不含悬浮物，只需投加少量消毒剂即可避免管道的二次污染，非常适合于工业废水的回用。

工业废水回用系统设计

1. 系统组成

基于MBR工艺的工业废水回用系统主要由预处理单元、MBR反应单元、后处理单元及自控系统组成。

预处理单元：包括格栅、调节池等，用于去除废水中的大颗粒杂质、调节水质水量，为后续处理提供稳定的进水条件。

MBR反应单元：是系统的核心部分，包括生物反应器和膜组件。生物反应器内微生物降解有机污染物，膜组件则截留悬浮固体、细菌和部分病毒，确保出水水质。

后处理单元：根据回用水质要求，可能包括消毒、pH调节等环节。

自控系统：实现系统的自动化运行和监控，提高处理效率和稳定性。

2. 设计参数

设计参数的选择需根据具体工业废水的特性、回用水质要求及场地条件等因素综合考虑。例如，MBR反应单元的有效水深、有效容积、水力停留时间（HRT）等参数需根据废水处理量和处理效率确定；膜组件的材质、孔径等则需根据废水中的污染物种类和浓度选择。

实践案例

以某化工厂废水回用项目为例，该项目采用MBR工艺对废水进行处理并回用。系统设计规模为每天处理废水1000立方米，出水水质需满足生产用水要求。

预处理单元：设置格栅去除大颗粒杂质，调节池用于调节水质水量。

MBR反应单元：采用中空纤维膜组件，材质为聚乙烯，公称孔径为0.4微米。生物反应器内微生物降解有机污染物，膜组件截留悬浮固体和细菌。通过自控系统调节自吸泵的间歇出水时间和鼓风机的曝气量，实现系统的稳定运行。

后处理单元：设置消毒装置对出水进行消毒处理，确保水质安全。

经过实际运行，该系统出水水质稳定，COD、BOD等指标均低于检测限，悬浮物未检出，完全满足生产用水要求。同时，系统占地面积小，运行成本低，具有较高的经济性和实用性。

结论与展望

基于MBR工艺的工业废水回用系统具有高效、占地面积小、出水水质稳定等优点，在工业废水处理领域具有广阔的应用前景。未来，随着膜技术的不断进步和智能化水平的提升，MBR工艺将在工业废水回用领域发挥更加重要的作用。同时，我们也应关注膜污染控制、系统能耗降低等方面的研究与实践，以进一步提高系统的稳定性和经济性。