MBR膜生物反應器污水處理工藝原理

1.簡介

      膜-生物反應器（Membrane Bio-Reactor,MBR）為膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。膜的種類繁多，按分離機理進行分類，有反應膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質(zhì)分類，有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜) ；按膜的結(jié)構(gòu)型式分類，有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。

2.工藝組成

       膜--生物反應器主要由膜分離組件及生物反應器兩部分組成。通常提到的膜--生物反應器實際上是三類反應器的總稱：

①曝氣膜--生物反應器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ；

②萃取膜--生物反應器（ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR）；

③固液分離型膜--生物反應器（Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR）。

3.工藝特點

與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比，MBR 具有以下主要優(yōu)點：

1、出水水質(zhì)穩(wěn)定

       由于膜的分離作用，分離效果遠好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近于零，細菌和病毒被大幅去除，出水水質(zhì)優(yōu)于建設部頒發(fā)的生活雜用水水質(zhì)標準（CJ25.1-89），可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。

      同時，膜分離也使微生物被*被截流在生物反應器內(nèi)，使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質(zhì)，同時反應器對進水負荷（水質(zhì)及水量）的各種變化具有很好的適應性，耐沖擊負荷，能夠穩(wěn)定獲得的出水水質(zhì)。

2、剩余污泥產(chǎn)量少

      該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產(chǎn)量低（理論上可以實現(xiàn)零污泥排放），降低了污泥處理費用。

3、占地面積小，不受設置場合限制

      生物反應器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負荷高，占地面積大大節(jié)省；該工藝流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省，不受設置場所限制，適合于任何場合，可做成地面式、半地下式和地下式。  

4、可去除氨氮及難降解有機物

       由于微生物被*截流在生物反應器內(nèi)，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時，可增長一些難降解的有機物在系統(tǒng)中的水力停留時間，有利于難降解有機物降解效率的提高。

5、操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制

       該工藝實現(xiàn)了水力停留時間（HRT）與污泥停留時間（SRT）的*分離，運行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實現(xiàn)裝備化的新技術(shù)，可實現(xiàn)微機自動控制，從而使操作管理更為方便。

6、易于從傳統(tǒng)工藝進行改造

      該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級污水處理廠出水深度處理（從而實現(xiàn)城市污水的大量回用）等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。

膜--生物反應器也存在一些不足。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）膜造價高，使膜--生物反應器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝；

（2）膜污染容易出現(xiàn)，給操作管理帶來不便；

（3）能耗高：首先MBR泥水分離過程必須保持一定的膜驅(qū)動壓力；其次是MBR池中MLSS濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強度；還有為了加大膜通量、減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成MBR的能耗要比傳統(tǒng)的生物處理工藝高。

4.發(fā)展前景和方向

（1）現(xiàn)有城市污水處理廠的更新升級，特別是出水水質(zhì)難以達標或處理流量劇增而占地面積無法擴大的水廠。

（2）無排水管網(wǎng)系統(tǒng)的小區(qū)，如居民點、旅游度假區(qū)、風景區(qū)等。

（3）有污水回用需求的地區(qū)或場所，如賓館、洗車業(yè)、客機、流動廁所等充分發(fā)揮MBR占地面積小、設備緊湊、自動控制、靈活方便的特點。

（4）高濃度、有毒、難降解工業(yè)廢水處理。如造紙、制糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行業(yè)，是一種普遍的點源污染。 MBR 可以對這些常規(guī)處理工藝無法達標的廢水進行有效的處理，并實現(xiàn)回用。

（5）垃圾填埋廠滲濾液的處理及回用。

（6）小規(guī)模污水廠（站）的應用。膜技術(shù)的特點十分適合處理小規(guī)模污水。