目前，我國城鎮(zhèn)污水處理多以氧化溝、A/O、A2/O、CASS等工藝為主，但這些工藝普遍存在處理效率低、占地面積大、有機(jī)剩余污泥產(chǎn)量大、污水處理難以實(shí)現(xiàn)同步回用等問題。

        近年來，隨著水資源短缺及污泥處置問題的突出，污水資源化及污泥減量化要求日益迫切，以膜生物反應(yīng)器為代表的新工藝開始得到應(yīng)用。

        膜生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor，簡稱MBR）是一種將膜分離技術(shù)與生物處理單元相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)。具有處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、出水可滿足回用要求等諸多優(yōu)點(diǎn)，受到廣泛關(guān)注。

        1 膜生物反應(yīng)技術(shù)（4S-MBR）簡介

        4S-MBR是金達(dá)萊公司自主研發(fā)的一種以膜生物反應(yīng)器為基礎(chǔ)，反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度大，運(yùn)行能耗低，可實(shí)現(xiàn)基本不排放有機(jī)剩余污泥的污水處理新工藝，其特點(diǎn)“4S”主要體現(xiàn)在污水污泥同步（Sewage and Sludge Treating Synchronization）、處理回用同步（Treating and Recycling Synchronization）、脫氮除磷同步（Denitrifying and Dephosphorizing Synchronization）、節(jié)能高效同步（Saving and Efficiency Synchronization）方面。

        1.1 4S-MBR工藝流程（見圖1）

        污水經(jīng)提升泵提升后進(jìn)入兼氧/好氧區(qū)（主要目的是控制前端硝化反應(yīng)，優(yōu)化后段氨氮及硝酸鹽比例），隨后污水進(jìn)入膜生物反應(yīng)區(qū)，由于膜的截留作用，反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成高濃度的活性污泥，主要污染物（有機(jī)負(fù)荷及氨氮）在此區(qū)得到強(qiáng)化降解，出水可達(dá)到城市生活回用水標(biāo)準(zhǔn)要求。

        1.2 適用規(guī)模

        根據(jù)實(shí)際情況，4S－MBR技術(shù)既可用于制造日處理幾十噸水量的一體化污水處理裝置，也可用于建造日處理上萬噸水量的污水集中處理工程，其適用處理水量從1t/d到10萬t/d不等，既能集中處理也可分散處理，適應(yīng)性較強(qiáng)。

        4S-MBR一體化污水處理裝置見圖2，4S-MBR污水集中處理工程見圖3。

        1.3 4S-MBR技術(shù)主要特點(diǎn)

        （1）處理效果好，出水可達(dá)到回用水平

        由于膜的高效截留作用，反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度大，污染物去除效率高，出水達(dá)到并優(yōu)于《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2002）標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)污水就近回用。

        （2）污泥產(chǎn)生量小

        該工藝通過強(qiáng)化有機(jī)污泥在系統(tǒng)中的自身消化，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)污泥在系統(tǒng)中的大幅度減量。同時(shí)系統(tǒng)通過不排泥方式運(yùn)行，污泥自身消化速率達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)器內(nèi)維持了與進(jìn)水水質(zhì)相匹配的高濃度活性污泥，基本不排放有機(jī)剩余污泥。

        （3）能同步脫氮除磷

        該工藝通過提高氣化除磷微生物在生化系統(tǒng)中的比例，強(qiáng)化了“氣化除磷”效果，突破了傳統(tǒng)排泥除磷的技術(shù)觀念。系統(tǒng)通過優(yōu)化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化了系統(tǒng)的脫氮除磷效果，實(shí)現(xiàn)了單一膜生物反應(yīng)器連續(xù)式高效脫氮除磷，達(dá)到國內(nèi)外高效脫氮除磷生化處理工藝水平。

        （4）運(yùn)行能耗較低

        該工藝通過改變傳統(tǒng)單一好氧膜生物反應(yīng)器工藝以好氧微生物為主的菌相結(jié)構(gòu)及提高氧利用率，減少了系統(tǒng)生化需氧量及曝氣沖刷無效能耗，使該技術(shù)在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于常規(guī)生化工藝的情況下，綜合運(yùn)行成本與常規(guī)生化工藝相當(dāng)。

        （5）可實(shí)現(xiàn)無人值守

        系統(tǒng)通過采用PLC自動(dòng)控制及GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控，基本可實(shí)現(xiàn)無人值守運(yùn)行，大大降低了廢水處理站操作人員的配備數(shù)量和勞動(dòng)強(qiáng)度。

        （6）運(yùn)行成本低

        4S-MBR工藝占地面積較常規(guī)工藝大幅減少，布局靈活，系統(tǒng)通過降低運(yùn)行能耗，噸水運(yùn)行電耗僅0.36kW·h/m3，噸水處理成本僅0.3～0.5元。