摘要： 污水，通常指受一定污染的、来自生活和生产的废弃水。污水主要有生活污水，工业废水和初期雨水。污水的主要污染物有病原体污染物， 耗氧污染物，植物营养物，有毒污染物等。本文概述了北京市水资源的现状和由此带来的生态问题，分析了当前国内外废水再生利用的技术现状。指出一体化膜生物反应器技术是污水资源化工程建设的最佳选择。文章发表在《陕西水利》上，是水利论文发表范文，供同行参考。

　　关键词：污水资源化,一体化膜生物反应器

　　污水可以定义为从住宅、机关、商业或者工业区排放的与地下水。地表水、暴风雪等混合的携带有废物的液体或者水。污水由许多类别，相应地减少污水对环境的影响也有许多技术和工艺。

　　1 由污水达标排放向资源化利用转变的紧迫性

　　1.1由污水处理向污水资源化转变的迫切性

　　寻求新水源，改善水环境，解决北京极度贫化的水资源现状，已迫在眉睫。把污水变成新的水源是解决北京水资源问题根本性和战略性的措施。要实现这一点就必须实现污水处理厂向污水资源化工厂的战略转变。这意味着：把新建污水处理工程改变为新建污水资源化工程;把以达到排放标准为目标改变为以再生利用水质标准为目标;以利用和消耗天然水体的环境容量(实际已丧失环境容量)稀释净化受纳的排放污水功能改变为提供生态用水为目标，提供优质再生水补给地表水体和地下水体，恢复地表水和地下水的生态功能。这一战略转变是解决北京市水资源贫乏和逐步偿还超采赤字的根本途径。

　　1.2极度贫化的水资源状况

　　北京是水资源严重短缺的大都市，人均水资源占有量只有300 m 。特别是1999年以来，北京遭受连续5年干旱，水资源紧缺已成为制约北京经济社会发展的主要因素。

　　(1)水量匮乏。①地表水不足。作为北京主要地表水源的密云、官厅两大水库的来水和蓄水呈逐年衰减趋势，入库水量由60年代的20多亿m3 锐减到90年代的不到4亿m3 ，1999年以来，密云水库5年年均入库水量1.64亿m ，官厅水库年均入库水量1.78亿m。。②地下水超采：地下水是北京的最重要的水源之一，由于常年超采地下水，地下水已累计亏损59亿m。。1999年以来的5年间平原区地下水超采34，4亿m3。

　　人类生产活动造成的水体污染中，工业引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。工业废水，是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别，即使是同类工厂，生产过程不同，其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外，固体废物和废气也会污染水体。

　　(2)水污染严重。水系污染由城区逐步向郊区扩展，符合Ⅱ类和Ⅲ类的水域不断减少。通惠河、凉水河、清河、沙河、温榆河等均变成了排污河道，水质还达不到V类水体要求。官厅水库由于水质恶化，从1996年开始停止向北京市供水。

　　1.3水资源短缺带来严重和潜在的生态问题

　　(1)地表水短缺引起的生态问题。由于地表水得不到径流补给，造成河流干涸，河床裸露沙化，水质恶化，鱼虾绝迹，丧失补给地下水功能;排污还造成地下水污染。即使靠引水维持的城市河湖，也因水质恶化，时有水华发生，严重影响城市环境和生态安全。

　　(2)地下水超采引发的环境问题。由于过量开采，平原区以朝阳区红庙至将台路为中心形成2 272 km 范围的地质沉降区，最大沉降量达619 mm。由于地下水污染和超量开采，地下水质不断恶化，主要表现在总硬度和硝酸盐氮超标。污染来自渗井渗坑、污灌、化肥、农药、固废和垃圾，由于超采形成区域性地下水位下降漏斗区，改变了地下水的水动力和化学条件，引起水质变化。长期的超采缺补，给北京市带来了相当的生态赤字和潜在生态风险。

　　2 SMBR技术在资源化领域的应用分析

　　1969年，美国的Smith等人首次提出了把活性污泥法和超滤工艺结合处理城市污水的方法，证明膜分离技术与普通活性污泥法相结合可以显著提高系统的处理效率。

　　1989年，日本政府联合一些大公司共同资助，进行了为期6年的“90年代水复兴计划”科研项目，研究重点集中在SMBR的处理效果与运行稳定性方面，这大大促进了膜生物反应器的开发，使膜生物反应器开始走向实际应用。

　　同年日本学者Yamamoto等将膜组件直接置入反应器内，通过泵的抽吸，得到过滤液，这样一体化膜生物反应器诞生。在我国，科技部在“八五”、“九五”、“十五”连续15年将膜生物反应器的研制列入科技攻关计划。在膜的选择、处理效率、抗污染以及反应器的优化设计、降低能耗等方面进行了深入的研究和开发。2000年开始步入规模化推广应用。目前，在北京市SMBR工程累计达50个，总处理量达1.5万t/d，年节约水资源182.5万t，在解决北京水资源缺乏难题中显示出巨大的生命力。

　　农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松，在土壤和地形还未稳定时降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的悬浮物。

　　2.1 SMBR技术的特点

　　实际工程应用表明，SMBR技术具有以下显著优点。

　　(1)出水水质优良。SMBR由于将生物处理与膜分离技术有机结合，在具有传统膜分离功能(如去除有机大分子、细菌等)的同时，还可通过其独特的生物功能有效去除进水中的BOD和NH4-N等污染物，特别是NH4-N的去除率可达90% 以上，可以实现较高的回用水质标准。

　　(2)系统抗冲击力强，运行更稳定。SMBR采用外压式中空纤维膜处理组件，是一种耐冲击负荷的处理工艺，进水水质的波动不会影响出水水质。

　　(3)控制智能化，管理操作简单。SMBR技术，省去了繁琐的预处理过程，显著减少了控制环节，使系统控制实现智能化，使运行管理简化。

　　(4)占地面积省。SMBR技术由于水力停留时间减少和紧凑的设备化设计，系统占地面积较传统工艺可节省20% ～40% 。

　　(5)运行成本低。SMBR技术不需要任何前处理，不需要向系统中投加任何化学药剂，不需要传统工艺过程中的多次输送和反冲洗，因此在运行能耗和管理费用上也显著低于传统污水二级处理+深度处理的工艺模式。

　　(6)二次污染较少。SMBR可实现污泥龄与水力停留时间的彻底分离，污泥龄较长，从而显著减少了系统剩余污泥的产量，在减少二次污染的同时，大大降低污泥处置费用。

　　(7)模块化设计。易于实现整体规划、分步投资、逐量运行。使实际工程应用具有更好的灵活性，减少投资浪费。