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）為膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。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；按膜的性質分類，有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜) ；按膜的結構型式分類，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

與許多傳統的生物水處理工藝相比，MBR 具有以下主要優點：

1、出水水質穩定

       由于膜的分離作用，分離效果遠好于傳統沉淀池，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，出水水質優于建設部頒發的生活雜用水水質標準（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，使得系統內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，同時反應器對進水負荷（水質及水量）的各種變化具有很好的適應性，耐沖擊負荷，能夠穩定獲得的出水水質。

2、剩余污泥產量少

      該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產量低（理論上可以實現零污泥排放），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，占地面積大大節省；該工藝流程簡單、結構緊湊、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，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，易于實現自動控制

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

6、易于從傳統工藝進行改造

      該工藝可以作為傳統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（從而實現城市污水的大量回用）等領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污水處理工藝；

（2）膜污染容易出現，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的能耗要比傳統的生物處理工藝高。

4.發展前景和方向

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

（2）無排水管網系統的小區，如居民點、旅游度假區、風景區等。

（3）有污水回用需求的地區或場所，如賓館、洗車業、客機、流動廁所等充分發揮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、難降解工業廢水處理。如造紙、制糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行業，是一種普遍的點源污染。 MBR 可以對這些常規處理工藝無法達標的廢水進行有效的處理，并實現回用。

（5）垃圾填埋廠滲濾液的處理及回用。

（6）小規模污水廠（站）的應用。膜技術的特點十分適合處理小規模污水。