从研发到工程应用 MBR污水回用技术在新加坡的发
与传统活性污泥法(CASP)相比，MBR是一个三合一的解决方案，在单一反应系统里结合了生物反应器、二沉池和微滤/超滤。它的优点包括了工艺的耐固性、优质的出水水质，和紧凑的占地面积。在过去15年左右的时间里，MBR技术在新加坡一路走来，从中试研究到示范项目的测试，如今已经在新加坡的Jurong和Changi再生水厂实现了全尺寸的工程应用。MBR技术是如何在新加坡取得认同和重视的呢?新加坡公共事业局PUB的再生水处理部Winson Lay等人总结了MBR在新加坡取得成功的经验，并发表在了IWA期刊《Water Practice & Technology》中。
中试项目
新加坡公用事业局PUB一直致力于新加坡水资源的可持续发展，NEWater新生水就是其标志性成果。早在2003年，PUB就着手MBR实现水回用的研发，MBR作为三合一的解决方案，与RO反渗透结合，将会打造一个集成化程度更高的水资源可持续再生系统。
▲MBR三合一的工艺示意图
PUB的MBR研发探索之旅始于2003年，他们选择了当时仍在运行的Bedok再生水厂，搭建了三个处理规模为300m3/d的MBR系统进行中试试验，来测试不同类型的膜。同时他们还进行各种数据的采集和分析，包括了总有机碳(TOC)的监测。
中试结果显示，MBR反应系统的出水水质等同于甚至优于NEWater项目中超滤工序(UF)的出水。在接下来的MBR-RO工艺的中试结果显示，MBR-RO比CASP-MF-RO在有机物的去除方面表现更加稳定和优秀，而且MBR-RO工艺中反渗透膜的通量更高。
示范项目
在2006年，PUB决定在Ulu Pandan再生水厂搭建一个23,000m3/d的示范项目。这个示范项目是基于为污水厂改造的理念设计的：两个北边的曝气池改造成生物反应池的缺氧/好氧区，然后再新增一个MBR池和一个中控室。这个示范项目至今依然保持很高的出水水质。
▲ Ulu Pandan再生水厂的再生水标准
这个示范项目的出水成为了工业回用水，供给化工厂和炼油厂作为冷却用途。但一般来说，氮浓度在工业回用水中并不是重要指标，MBR中水出水的氮指标在20mg/L左右，但是这个示范项目出水氮浓度在6mg/L左右。
成本向来是水处理基础项目的重要考虑因素。在过去，Jurong工业再生水厂(JIWW)一直都是基于复杂的物理-化学处理工艺，而且占地面积巨大。与此相比，在新加坡这个国家寸土寸金的大背景下，使用MBR技术就有了优势，另外如果污水厂能实现工业水回用，还可以抵消部分运营成本。