膜生物反應(yīng)器

污水處理:中國(guó)是一個(gè)缺水國(guó)家,污水處理及回用是開(kāi)發(fā)利用水資源的有效措施。污水回用是將城市污水、工業(yè)污水通過(guò)膜生物反應(yīng)器等設(shè)備處理之后,將其用于綠化、沖洗、補(bǔ)充觀賞水體等非飲用目的,而將清潔水用于飲用等高水質(zhì)要求的用途。城市污水、工業(yè)污水就近可得,可免去長(zhǎng)距離輸水，而實(shí)現(xiàn)就近處理實(shí)現(xiàn)水資源的充分利用，同時(shí)污水經(jīng)過(guò)就近處理，也可防止污水在長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中造成污水滲漏，導(dǎo)致污染地下水源。污水回用已經(jīng)在世界上許多缺水的地區(qū)廣泛采用,被認(rèn)為21世紀(jì)污水處理最實(shí)用技術(shù)。

進(jìn)出水水質(zhì)比較: 一般城市污水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì):BOD5<300mg/l ；CODcr<500mg/l ；SS<300mg/l ；T-N<45mg/l 出水水質(zhì):BOD5<10mg/l ；NH₄ -N<10.0mg/l； CODcr〈30mg/l ；濁度<5NTU；總大腸細(xì)菌總數(shù)<3個(gè)/L ； 膜的種類繁多,按分離機(jī)理進(jìn)行分類,有反應(yīng)膜、離子交換膜及滲透膜等;按膜的性質(zhì)分類,有天然膜(生物膜)和合成膜(有機(jī)膜和無(wú)機(jī)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。

進(jìn)水井

進(jìn)水井里設(shè)置溢流口和進(jìn)水閘門，在來(lái)水量超過(guò)系統(tǒng)負(fù)荷或者處理系統(tǒng)發(fā)生事故的情況 下，關(guān)閉進(jìn)水閘門，污水直接通過(guò)溢流口就近排入河道或者市政管網(wǎng)。

格柵

污水中經(jīng)常含有大量雜物，為了保證MBR系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須將各種纖維、渣物、廢 紙等雜物攔截在系統(tǒng)之外，因此在系統(tǒng)前設(shè)置格柵,定期將柵渣清理干凈。

調(diào)節(jié)池

收集的污水水量和水質(zhì)都是隨著時(shí)間變化的，為了保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，降低 運(yùn)行負(fù)荷，需要對(duì)污水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)解，因此在進(jìn)入生物處理系統(tǒng)前設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)需要定期清理沉淀物。調(diào)節(jié)池一般設(shè)置溢流，在負(fù)荷過(guò)大的情況下，保證系統(tǒng) 的運(yùn)行正常。

MBR反應(yīng)池

在MBR反應(yīng)池里進(jìn)行著有機(jī)污染物的降解和泥水的分離。作為處理系統(tǒng)的核心部分，反應(yīng)池里面包括微生物菌落、膜組件、集水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)。

消毒裝置

根據(jù)出水的要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)有消毒裝置，可自動(dòng)控制加藥量。

計(jì)量裝置

為了能夠保證系統(tǒng)運(yùn)行良好，需要采用一定的計(jì)量裝置進(jìn)行系統(tǒng)的參數(shù)控制。計(jì)量控制儀器包括流量計(jì)和水表等。

電控裝置

電控箱安裝于設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)。主要控制進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)和抽吸泵。控制有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種形式。進(jìn)水泵在PLC控制下，根據(jù)各反應(yīng)池水位情況，自動(dòng)運(yùn)行。抽吸泵運(yùn)行按預(yù)設(shè)時(shí)間周期間歇控制，當(dāng)MBR反應(yīng)池低水位時(shí)，抽吸泵自動(dòng)停止，以保護(hù)膜組器。

膜生物反應(yīng)器(MBR)是楊造燕教授及其領(lǐng)導(dǎo)的科研小組歷經(jīng)10年時(shí)間研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型污水生物處理裝置,該技術(shù)被稱為"21世紀(jì)的水處理技術(shù)",該項(xiàng)目曾被列為國(guó)家八·五、九·五重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目并被國(guó)家列為"中國(guó)21世紀(jì)議程實(shí)施能力及可持續(xù)發(fā)展實(shí)用新技術(shù)",此項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平,部分指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

MBR是膜分離技術(shù)與生物處理法的高效結(jié)合,其起源是用膜分離技術(shù)取代活性污泥法中的二沉池,進(jìn)行固液分離。這種工藝不僅有效地達(dá)到了泥水分離的目的,而且具有污水三級(jí)處理傳統(tǒng)工藝不可比擬的優(yōu)點(diǎn):

1、高效地進(jìn)行固液分離,其分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的沉淀池,出水水質(zhì)良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實(shí)現(xiàn)了污水資源化。

2、膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi),實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離,運(yùn)行控制靈活穩(wěn)定。

3、由于MBR將傳統(tǒng)污水處理的曝氣池與二沉池合二為一,并取代了三級(jí)處理的全部工藝設(shè)施,因此可大幅減少占地面積,節(jié)省土建投資。

4、利于硝化細(xì)菌的截留和繁殖,系統(tǒng)硝化效率高。通過(guò)運(yùn)行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。

5、由于泥齡可以非常長(zhǎng),從而大大提高難降解有機(jī)物的降解效率。

6、反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長(zhǎng)泥齡下運(yùn)行,剩余污泥產(chǎn)量極低,由于泥齡可無(wú)限長(zhǎng),理論上可實(shí)現(xiàn)零污泥排放。

7、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PLC控制,操作管理方便

膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過(guò)保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點(diǎn)：處理效率高、出水水質(zhì)好；設(shè)備緊湊、占地面積?。灰讓?shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。80年代以來(lái)，該技術(shù)愈來(lái)愈受到重視，成為研究的熱點(diǎn)之一。膜生物反應(yīng)器己應(yīng)用于美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)和埃及等十多個(gè)國(guó)家，規(guī)模從6m3/d至 13000m3/d不等。

我國(guó)對(duì)MBR的研究還不到十年，但進(jìn)展十分迅速。 國(guó)內(nèi)對(duì)MBR的研究大致可分為幾個(gè)方面：（1）探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式，生物反應(yīng)處理工藝從活性污泥法擴(kuò)展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結(jié)合的復(fù)合式工藝、兩相厭氧工藝；（2）影響處理效果與膜污染的因素、機(jī)理及數(shù)學(xué)模型的研究，探求合適的操作條件與工藝參數(shù)，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運(yùn)行穩(wěn)定性；（3）擴(kuò)大MBR的應(yīng)用范圍，MBR的研究對(duì)象從生活污水?dāng)U展到高濃度有機(jī)廢水（食品廢水、啤酒廢水）與難降解工業(yè)廢水（石化污水、印染廢水等），但以生活污水的處理為主。

在我國(guó)，MBR同時(shí)應(yīng)用于生活污水與工業(yè)廢水處理的研究。 這些研究結(jié)果都表明：MBR對(duì)各種高濃度有機(jī)廢水與難降解廢水的COD，NH3-N.SS，濁度等都達(dá)到良好的去除效果。

我國(guó)人均水資源擁有量?jī)H為2250m3/人.年，不足世界平均水平的1/4。在我國(guó)600多個(gè)城市中，有300余座城市缺水，其中嚴(yán)重缺水城市有100余個(gè)，年缺水量近60億m3，每年因缺水造成經(jīng)濟(jì)損失約2000億元人民幣。華北地區(qū)人均水資源占有量只有250—480m3/人.年，低于全國(guó)人均水平的1/5，這一地區(qū)的所有城市幾乎都面臨缺水問(wèn)題。因此污水回用是緩解華北平原水危機(jī)的重要措施之一。膜生物反應(yīng)器技術(shù)以其優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)被認(rèn)為是具有較好經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益的節(jié)水技術(shù)而倍受關(guān)注。盡管還存在較高的運(yùn)行費(fèi)用問(wèn)題，但隨著膜制造技術(shù)的進(jìn)步，膜質(zhì)量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投資也會(huì)隨之降低。如聚乙烯中空纖維膜，新型陶瓷膜的開(kāi)發(fā)等已使其成本比以往有很大降低。另一方面，各種新型膜生物反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)也使真運(yùn)行費(fèi)用大大降低，如在低壓下運(yùn)行的重力淹沒(méi)式MBR、厭氧MBR等與傳統(tǒng)的好氧加壓膜生物反應(yīng)器相比，其運(yùn)行費(fèi)用大幅度下降。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來(lái)看，膜生物反應(yīng)器在水處理中應(yīng)用范圍必將越來(lái)越廣。在水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格的今天，MBR已顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿?，將是新世紀(jì)替代傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

高M(jìn)LSS與微濾膜過(guò)濾下，出水水質(zhì)穩(wěn)定,高品質(zhì)。高容積負(fù)荷下，停留時(shí)間短，MBR流程較傳統(tǒng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單 ，占地面積減小完全取代沉淀池、砂濾單元，占地面積較傳統(tǒng)方式節(jié)省30%，無(wú)污泥沉降性問(wèn)題

反應(yīng)池內(nèi)MLSS濃度可達(dá)10000mg/L以上，耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，有效處理高濃度有機(jī)廢水 在微濾膜過(guò)濾下，分離效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀池及砂濾等處理單元，出水水質(zhì)良好穩(wěn)定，懸浮物和濁 度低，一般低污染度市政廢水處理后，可直接做為中水道用水或現(xiàn)場(chǎng)資源回收水使用有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的截留、生長(zhǎng)和繁殖，系統(tǒng)的硝化效率得以提高，A/O反應(yīng)下具高效脫 氮的功能。A/O、A2O法可有效去除氨氮與磷，尤其適用于水質(zhì)管制區(qū)內(nèi)使用微濾膜可攔除大部分細(xì)菌等微生物，減少消毒藥劑添加量及獲得安全的回用水 低能耗，操作運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低生物攔截在池內(nèi),可取得較長(zhǎng)的SRT高污泥齡之運(yùn)轉(zhuǎn)下,在生物自解下污泥量減少1/2以上 。低廢棄污泥量低于傳統(tǒng)活性污泥法、排泥周期長(zhǎng)、操作彈性大，生物膜管系統(tǒng)屬于絕對(duì)過(guò)濾系統(tǒng)及高M(jìn)LSS,可輕易克服變異性大之廢水系統(tǒng)PLC控制設(shè)計(jì)，操作維護(hù)容易，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，便于管理高生物污泥操作濃度;MLSS=6000~10000mg/l ，可減少生物好氧污泥池之體積 可作封閉式設(shè)計(jì)，低公害，低噪音，低臭味膜分離大大提高了污水的大分子難降解的物質(zhì)處理效率標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)式模組化設(shè)計(jì)，快速簡(jiǎn)單的安裝，易于分期擴(kuò)充適用于對(duì)于舊有污水處理廠進(jìn)行改造，僅需增設(shè)MBR膜組設(shè)備。

原有程序 加入MBR程序

流程變動(dòng) 原程序中有沉淀池兩座、快混池、慢混池、加壓浮除、上流式過(guò)濾一組、活性炭塔兩座等程序。幾乎可全被MBR持取代。 將其中一池沉淀池改為平底，置入MBR模組。即可取代原有其他程序。

處理水質(zhì)更佳 原先至加壓浮除后排放水質(zhì)：

COD=182mg/l，SS=6.5mg/l，

NH4-N=0.4mg/l，NO3-N=31.4mg/l 經(jīng)MBR處理后水質(zhì)：

COD=165.5mg/l，SS=5.7mg/l，

NH4-N=0.19mg/l，NO3-N=25mg/l

操作維護(hù)更容易，成本更低 原先程序復(fù)雜，池體與機(jī)械眾多，人員操作技術(shù)性與復(fù)雜度高。所需人力多。 由MBR池取代后，反洗由PLC自動(dòng)控制?；瘜W(xué)洗程序單純，各組分別實(shí)施。人員操作管理極容易。

設(shè)置成本 池體多、機(jī)械多 由原有沉淀池體空間運(yùn)用。

耗材 由于機(jī)械眾多，復(fù)雜，耗材數(shù)量大。也必須活化或更新活性炭。 機(jī)械數(shù)量少，形式單純

總述

為上世紀(jì)90年代國(guó)際上新興的水處理技術(shù)，它將污水生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合，首先利用生化技術(shù)降解水中的有機(jī)物，馴養(yǎng)優(yōu)勢(shì)菌類 、阻隔細(xì)菌，然后利用膜技術(shù)過(guò)濾懸浮物和水溶性大分子物質(zhì)，降低水濁度，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。膜生物反應(yīng)器技術(shù)可廣泛用于污水處理和中水回用等領(lǐng)域。

CCAS處理技術(shù)

即連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝（Continuous Cycle Aeration System），是一種連續(xù)進(jìn)水式SBR曝氣系統(tǒng)。污水處理工藝CCAS是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式處理法）的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。CCAS污水處理工藝對(duì)污水預(yù)處理要求不高，只設(shè)間隙15mm的機(jī)械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應(yīng)池，除磷、脫氮、降解有機(jī)物及懸浮物等功能均在該池內(nèi)完成，出水可達(dá)標(biāo)排放。

污水處理工藝CCAS上獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

(1)曝氣時(shí)，CCAS污水處理的污水和污泥處于完全理想混合狀態(tài)，保證了BOD、COD的去除率，去除率高達(dá)95%。

(2)“好氧-缺氧”及“好氧-厭氧”的反復(fù)運(yùn)行模式強(qiáng)化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率達(dá)80%以上，保證了出水指標(biāo)合格。

(3)沉淀時(shí)，整個(gè)CCAS反應(yīng)池處于完全理想沉淀狀態(tài)，使出水懸浮物極低，低的值也保證了磷的去除效果。

CCAS污水處理工藝的缺點(diǎn)是各池子同時(shí)間歇運(yùn)行，人工控制幾乎不可能，全賴電腦控制，對(duì)處理廠的管理人員素質(zhì)要求很高，對(duì)設(shè)計(jì)、培訓(xùn)、安裝、調(diào)試等工作要求較嚴(yán)格。

連續(xù)微濾技術(shù)

采用超微濾膜對(duì)液體進(jìn)行選擇性過(guò)濾分離，在操作壓力范圍下對(duì)液體混合物進(jìn)行截流而達(dá)到分離、濃縮、凈化的目的。連續(xù)超微濾技術(shù)受到市場(chǎng)和用戶的廣泛關(guān)注及使用，為一成熟技術(shù)。聚丙烯中空纖維膜元件在凈水領(lǐng)域、河川水、深井水及工業(yè)制程濃縮的處理有豐富的經(jīng)驗(yàn)。膜系統(tǒng)中原水在膜外側(cè)，凈化水走膜內(nèi)側(cè)，回流比高，水在膜管內(nèi)的流速大，有利于減小膜污染。同時(shí)采用氣水混合反洗工藝，通過(guò)空氣對(duì)膜表面的擦洗，能夠有效的保護(hù)膜元件，膜清洗效果好，可有效去除水中的細(xì)菌、微生物和懸浮物等雜質(zhì)，出水濁度近于零....

可作為RO、NF的前處理，可使RO、NF進(jìn)水的SDI≦2，大大的延長(zhǎng)了RO、NF膜元件的使用壽命，確保膜系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行。

線上清洗，結(jié)合膜材料的優(yōu)良機(jī)械性能，可采用氣水反沖洗技術(shù)和錯(cuò)流工藝，占地面積小。

傳統(tǒng)的方法需要復(fù)雜的工藝處理才能達(dá)到RO、NF進(jìn)水的要求，CMF只需一步過(guò)濾就可得到高品質(zhì)的預(yù)處理水，直接作為RO、NF的進(jìn)水，產(chǎn)水率95%以上。

投資成本低。減少前處理設(shè)備和藥劑的費(fèi)用。

延長(zhǎng)RO、NF的清洗周期。使RO、NF的清洗周期從1-3個(gè)月延長(zhǎng)到半年以上，壽命從2-3年延長(zhǎng)到5年以上。

可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及遠(yuǎn)端監(jiān)控

膜組化設(shè)備可直接放置于生物處理池中,使用上無(wú)論是新建或舊有污水廠改善皆非常便利,膜組化經(jīng)由精確的計(jì)算與設(shè)計(jì)可有效降低膜污染及使用壽命,并在長(zhǎng)期的設(shè)備運(yùn)行中得到驗(yàn)證。

模組化的設(shè)計(jì)，易于擴(kuò)充，可設(shè)計(jì)為移動(dòng)式廢水處理單元

可依業(yè)主需求，配合產(chǎn)能，進(jìn)行分期處理量之?dāng)U充

分期擴(kuò)充處理能力，降低初期成本投資

克服低負(fù)荷造成生物系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不易操作等問(wèn)題

膜組化設(shè)計(jì),可依水量設(shè)計(jì)或需求隨時(shí)增加于處理池內(nèi)

安裝簡(jiǎn)易,施工期短

一體化控制,自動(dòng)操作

線上清洗設(shè)備,操作便利

依據(jù)池體容積及需求選用PP及PVDF膜設(shè)備

中水，即城市污水經(jīng)三級(jí)處理后的再生水。常用于灌溉、洗滌、環(huán)衛(wèi)、造景等非飲用功能。

在2004年意大利招開(kāi)的環(huán)保年會(huì)上，從各方面評(píng)估公認(rèn)MBR膜生物反應(yīng)器為市政污水最終可行的中水回用技術(shù)。

偏遠(yuǎn)地區(qū)飲用水的水源通常取用地下水或地表水（如河川水、雨水，湖泊等），由于原水中存在著不同的雜質(zhì)，故規(guī)劃流程亦為兩套主架構(gòu)。

總述

膜生物反應(yīng)器是常見(jiàn)的水處理設(shè)備之一，膜生物反應(yīng)器研究的重要內(nèi)容是在保證出水水質(zhì)的前提下，膜通量應(yīng)盡可能大，這樣減少膜的使用面積，降低膜生物反應(yīng)器的基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，這些都是由膜生物反應(yīng)器參數(shù)決定的，下面我們就來(lái)了解一下膜生物反應(yīng)器的參數(shù)內(nèi)容。

膜

膜生物反應(yīng)器的材料分為有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜兩種。膜生物反應(yīng)器曾遍采用有機(jī)膜，常用的膜材料為聚乙烯、聚丙烯等。分離式膜生物反應(yīng)器通常采用超濾膜組件，截留分子量一般在2—30萬(wàn)。膜生物反應(yīng)器截留分子量越大，初始膜通量越大，但長(zhǎng)期運(yùn)行膜通量未必越大。

操作方式

當(dāng)膜選定后，其物化性質(zhì)也就確定了，因此，操作方式就成為影響膜生物反應(yīng)器膜污染的主要因素。不僅污泥濃度、混合液粘度等影響膜通量，混合液本身的過(guò)濾性能，如活性污泥性狀、生物相也影響膜生物反應(yīng)器膜通量的衰減。有研究表明：粉末活性炭（PAC）與絮凝劑的加入有助于改善泥水分離性能，形成體積更大、粘性更小的污泥絮體，減少了膜堵塞的機(jī)會(huì)。但絮凝劑的過(guò)量加人會(huì)造成污泥活性受到限制，影響反應(yīng)器的處理能力和處理效果。

水力學(xué)特性

改善膜面附近料液的流體力學(xué)條件，如提高流體的進(jìn)水流速，減少濃差極化，使被截留的溶質(zhì)及時(shí)被帶走。分離式膜生物反應(yīng)器中，一般均采用錯(cuò)流過(guò)濾的方式；而一體式膜生物反應(yīng)器實(shí)質(zhì)上是一種死端過(guò)濾方式。與死端過(guò)濾相比，錯(cuò)流過(guò)濾更有助于防止膜面沉積污染。因此設(shè)計(jì)合理的流道結(jié)構(gòu)，提高膜間液體上升流速，使較大的暖氣量起到了沖刷膜表面的錯(cuò)流過(guò)濾效果對(duì)于淹沒(méi)式膜生物反應(yīng)器顯得尤為重要。

膜生物反應(yīng)器工業(yè)廢水

各類飲料工廠、酒廠、食品廠、畜牧、屠宰廢水處理、 染整、皮革、紙漿廠、制藥業(yè)、高濃度有機(jī)等之廢水處理、舊有污水廠制程改善、逆滲透系統(tǒng)之前處理。

膜生物反應(yīng)器污水回收

大型市政廢水處理及再利用、社區(qū)生活中水回用、百貨、辦公大樓中水回用、餐廳或風(fēng)景區(qū)廢水處理及再利用、地表水凈化處理、洗車廠船舶污水回收再利用。

放流水直接過(guò)濾，完全取代砂濾。操作人力省、逆洗超快、無(wú)逆洗水出現(xiàn)。降低SS保證至10以下，但往往逼近0

取代傳統(tǒng)RO前處理。取代純水制造的前處理。

地下水砂粒過(guò)濾。

配合MBR工法，不用沉淀池、污泥濃縮池、砂濾池等用地節(jié)省。更大大去除COD與BOD。尤其對(duì)于

BOD去除率超顯著，20以下為正常值。

MBR工藝再配合A/O、A2/O工藝，可大舉降低氮與磷，適用在水質(zhì)與水源保護(hù)區(qū)。

在歐、美、大陸蓬勃發(fā)展，大家都在腦力激蕩，如何配套使用。如：養(yǎng)殖業(yè)凈水、采礦業(yè)、飲水機(jī)等等。變形的中空纖維膜應(yīng)用，如雨后春筍。

在水處理行業(yè)中，膜生物反應(yīng)器投入大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用，膜生物反應(yīng)器依據(jù)膜組件，及原理有不同的分類。下面我們就來(lái)了解一下膜生物反應(yīng)器分類。

從整體上來(lái)講，膜生物反應(yīng)器分類有以下幾種：

膜分離生物反應(yīng)器：膜分離生物反應(yīng)器用于污水處理中的固液分離。

膜曝氣生物反應(yīng)器：膜曝氣生物反應(yīng)器中膜被用于氣體質(zhì)量傳遞，通常是為好氧工藝供氧，可以實(shí)現(xiàn)生物反應(yīng)器的無(wú)泡曝氣，大大提高反應(yīng)器的傳氧效率。

萃取膜生物反應(yīng)器：萃取膜生物反應(yīng)器主要用于工業(yè)中優(yōu)先污染物的處理，選擇性透過(guò)膜被用于萃取特定的污染物。

按照膜組件的放置方式可分為：分體式和一體式膜生物反應(yīng)器

分體式膜生物反應(yīng)器（又稱外置式膜生物反應(yīng)器）是把生物反應(yīng)器與膜組件分開(kāi)放置，膜生物反應(yīng)器的混合液經(jīng)增壓后進(jìn)入膜組件，在壓力作用下混合液中的液體透過(guò)膜得到系統(tǒng)出水，活性污泥則被截留，并隨濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。

一體式膜生物反應(yīng)器（又稱內(nèi)置式膜生物反應(yīng)器）則直接將膜組件置于反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)的抽吸得到過(guò)濾液，膜表面清洗所需的錯(cuò)流由空氣攪動(dòng)產(chǎn)生，設(shè)置在膜的正下方，混合液隨氣流向上流動(dòng)，在膜表面產(chǎn)生剪切力，以減少膜的污染。一體式膜生物反應(yīng)器工藝是污水生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

按照膜生物反應(yīng)器是否需氧：可分為好氧和厭氧膜生物反應(yīng)器

好氧膜生物反應(yīng)器一般用于城市和工業(yè)的處理，好氧MBR用于城市污水處理通常是為了使出水達(dá)到回用的目的，而用于處理工業(yè)的主要為了去除一些特別的污染物，如油脂類污染物。

厭氧膜生物發(fā)生器中，通過(guò)膜的高效截留，不僅解決了厭氧污泥容易從膜生物反應(yīng)器流失導(dǎo)致出水水質(zhì)降低的問(wèn)題，同時(shí)膜分離的作用還體現(xiàn)在對(duì)厭氧反應(yīng)器的構(gòu)造與處理效果的強(qiáng)化方面。以UASB與膜單元相結(jié)合為例，厭氧膜生物反應(yīng)器不再需要設(shè)計(jì)的三相分離器來(lái)實(shí)現(xiàn)固液氣的分離；而對(duì)于兩相厭氧MBR，由于膜分離的作用使產(chǎn)酸反應(yīng)氣中的產(chǎn)酸菌濃度增加，提高了水解發(fā)酵能力，同時(shí)膜將大分子有機(jī)物截留在產(chǎn)酸反應(yīng)器中使水解發(fā)酵，因此保持較高的酸化率。厭氧膜生物反應(yīng)器廠用于高濃度有機(jī)分水的處理效果，由于膜生物反應(yīng)器缺少曝氣，為了使厭氧污泥處于懸浮狀態(tài)，處理高濃度有機(jī)的厭氧膜生物反應(yīng)器均采用分體式。

膜生物反應(yīng)器進(jìn)水井

進(jìn)水井里設(shè)置溢流口和進(jìn)水閘門，在來(lái)水量超過(guò)系統(tǒng)負(fù)荷或者處理系統(tǒng)發(fā)生事故的情況下，關(guān)閉進(jìn)水閘門，污水直接通過(guò)溢流口就近排入河道或者市政管網(wǎng)。

膜生物反應(yīng)器格柵

污水中經(jīng)常含有大量雜物，為了保證膜生物反應(yīng)器的正常運(yùn)行，必須將各種纖維、渣物、廢紙等雜物攔截在系統(tǒng)之外，因此在膜生物反應(yīng)器前設(shè)置格柵，定期將柵渣清理干凈。

膜生物反應(yīng)器調(diào)節(jié)池

降低運(yùn)行負(fù)荷，保證系統(tǒng)的運(yùn)行正常。

膜生物反應(yīng)器毛發(fā)聚集器

在中水處理系統(tǒng)內(nèi)，由于收集的洗浴廢水內(nèi)含有少量的毛發(fā)和纖維，不清理干凈，會(huì)對(duì)水泵和膜生物反應(yīng)器反應(yīng)器造成堵塞，降低處理效率，并可能最終造成整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，因此在中水處理系統(tǒng)內(nèi)需要設(shè)置毛發(fā)過(guò)濾器。

膜生物反應(yīng)器反應(yīng)池

在膜生物反應(yīng)器反應(yīng)池里進(jìn)行著有機(jī)污染物的降解和泥水的分離。

膜生物反應(yīng)器消毒裝置

根據(jù)出水的要求，膜生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)有消毒裝置，可自動(dòng)控制加藥量。

(1)出水水質(zhì)好，穩(wěn)定性高膜過(guò)渡出水使得膜生物反應(yīng)器內(nèi)獲得比普通活性污泥法高得多的生物濃度，極大地提高了生物降解能力和抗負(fù)荷沖擊能力。同時(shí)，污泥停留時(shí)間較長(zhǎng)，這也為難降解有機(jī)物分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物得以在反應(yīng)器內(nèi)繁殖富集，特別是對(duì)難降解有機(jī)物和氨氮的去除可以取得理想效果。另一方面，膜生物反應(yīng)器膜分離對(duì)小于膜孔徑有機(jī)大分子物質(zhì)的截留作用，能夠確保濾后出水在除菌、消除懸浮物和降低BOD方面很穩(wěn)定。

(2)占地少膜生物反應(yīng)器可以維持較高的污泥濃度，通常MLSS為8～20g/L，是傳統(tǒng)生物處理的2.5～5倍，同時(shí)系統(tǒng)省去了二沉池和污泥回流設(shè)備，因而占地面積省。

(3)膜生物反應(yīng)器操作維護(hù)簡(jiǎn)單膜分離單元工藝簡(jiǎn)單，出水和運(yùn)行不受污泥泥膨脹等因素的影響，操作維護(hù)簡(jiǎn)單方便，且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制管理。

(4)膜生物反應(yīng)器污泥處水費(fèi)用低系統(tǒng)污泥濃度高，泥齡長(zhǎng)，這意味著排泥量少，產(chǎn)泥量?jī)H占傳統(tǒng)工藝的30%，這對(duì)后續(xù)的污泥處理極為有利。

膜生物反應(yīng)器(MBR)主要應(yīng)用于城市污水的回收凈化，污水經(jīng)MBR處理后，出水水質(zhì)已達(dá)到建設(shè)部《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，可直接用于綠化、沖洗、消防、樓房中水回用補(bǔ)充觀賞水體等非飲用水的目的，MBR具有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在城市污水和工業(yè)廢水處理與回用等方面已得到了應(yīng)用。

膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)，它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應(yīng)器工藝通過(guò)膜的分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能，使活性污泥濃度大大提高，其水力停留時(shí)間（HRT）和污泥停留時(shí)間（SRT）可以分別控制。

MBR主要由生物反應(yīng)器、膜組件和控制系統(tǒng)三部分組成。生物反應(yīng)器是污染物被降解的場(chǎng)所，膜組件是MBR的核心部分，生活污水處理故障其種類不同決定著MBR性能的差異。MBR的主要類型如下：

1.1根據(jù)膜組件所起作用分類

根據(jù)膜組件所起作用不同，通常將MBR分為三種：固液分離MBR、膜曝氣MBR和萃取MBR。研究和應(yīng)用現(xiàn)狀而言，固液分離MBR在污水處理中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

1.2根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的相對(duì)位置分類，MBR可分為兩種基本型式：分置式和一體式。

(1)分體式MBR(或外置式)是研究最早的類型，膜組件與生物反應(yīng)器分開(kāi)設(shè)置，相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行，易于調(diào)節(jié)控制，而且膜組件置于反應(yīng)器外，易于膜的清洗、更換及增設(shè)。為了減輕懸浮物在膜面的沉積，采取高速錯(cuò)流過(guò)濾，動(dòng)力消耗較高。分置式MBR比較適合處理難生物降解、高有機(jī)濃度以及有毒的污水，在工業(yè)廢水處理中應(yīng)用較多。

(2)一體式MBR(或浸沒(méi)式)比較簡(jiǎn)單，直接將膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)，出水由泵吸出得到過(guò)濾液。一體式MBR利用曝氣形成的強(qiáng)烈攪拌作用來(lái)實(shí)現(xiàn)膜面的錯(cuò)流效果，也有在一體式膜組件附近進(jìn)行葉輪攪拌或靠膜組件自身旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)膜面錯(cuò)流效應(yīng)。一體式MBR的出現(xiàn)，大幅度降低了處理系統(tǒng)的能耗和占地面積。為減少膜面污染、延長(zhǎng)運(yùn)行周期，泵的抽吸是間斷運(yùn)行的。一體式MBR在城市污水處理廠具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。如果在生物反應(yīng)器內(nèi)加裝填料，就成為復(fù)合型

一體式MBR。該反應(yīng)器中由于填料上附著生長(zhǎng)著大量微生物，能夠保證系統(tǒng)具有較高的處理效果并有較強(qiáng)的抵抗沖擊負(fù)荷的能力，同時(shí)又不會(huì)使反應(yīng)器內(nèi)懸浮固體濃度過(guò)高而影響膜通量。

1.3按需氧方式分類

根據(jù)生物反應(yīng)器中微生物生長(zhǎng)需氧情況的不同分為好氧和厭氧兩大類。好氧MBR主要是針對(duì)城市污水和生活污水的處理;厭氧MBR主要是針對(duì)高濃度有機(jī)廢水的處理。厭氧過(guò)程可提高高濃度有機(jī)廢水的可生化性，改變難降解有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，利于后續(xù)好氧MBR處理，顯著提高有機(jī)物去除率。

膜生物反應(yīng)器廣泛適用于生活小區(qū)、賓館飯店、度假區(qū)、學(xué)校、寫字樓、等分散用戶的日常生活污水處理、回用及啤酒、制革、食品、化工等行業(yè)的有機(jī)污水處理。膜生物反應(yīng)器的產(chǎn)水常用于灌溉、洗滌、環(huán)衛(wèi)、造景等非飲用功能。

膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor，簡(jiǎn)稱MBR)水處理技術(shù)是一種生物技術(shù)與膜技術(shù)相結(jié)合的高效生化水處理技術(shù)，膜生物反應(yīng)器是結(jié)合了膜分離技術(shù)和傳統(tǒng)的污泥法的一種高效污水處理技術(shù)，由于膜的過(guò)濾作用，生物完全被截留在生物反應(yīng)器中，實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)問(wèn)和污泥齡的徹底分離，使生物反應(yīng)器內(nèi)保持較高的MLSS。硝化能力強(qiáng)，污染物去除率高。

膜生物反應(yīng)器是一種高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。中空纖維膜的應(yīng)用取代活性污泥法中的二沉池，進(jìn)行固液分離，有效的達(dá)到了泥水分離的目的。充分利用膜的高效截留作用，能夠有效地截留硝化菌，完全保留在生物反應(yīng)器內(nèi)，使硝化反應(yīng)保證順利進(jìn)行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，并且可以截留一時(shí)難于降解的大分子有機(jī)物，延長(zhǎng)其在反應(yīng)器的停留時(shí)間，使之得到最大限度的分解。應(yīng)用MBR技術(shù)后，主要污染物的去除率可達(dá)：COD≥93%、SS=100%。產(chǎn)水懸浮物和濁度幾近于零，處理后的水質(zhì)良好且穩(wěn)定，可以直接回用，實(shí)現(xiàn)了污水資源化。

在膜生物反應(yīng)器中，由于用超濾膜組件用途代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥工藝中的二沉池，可以進(jìn)行高效的固液分離，克服了傳統(tǒng)活性污泥工藝中出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定、污泥容易膨脹等不足，從而具有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)能高效地進(jìn)行固液分離，出水水質(zhì)良好且穩(wěn)定，可以直接回用;

(2)由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi),使運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定;

(3)生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積省;

(4)有利于增殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留和生長(zhǎng)，系統(tǒng)硝化效率得以提高。

(5)膜-生物反應(yīng)器一般都在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費(fèi)用;

(6)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作管理方便。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

《膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用》主要內(nèi)容簡(jiǎn)介：一、介紹了膜生物反應(yīng)器（MBR）的基本知識(shí)，包括膜生物反應(yīng)器的類型；膜生物反應(yīng)器所用膜的分離機(jī)理、有關(guān)性能指標(biāo)、結(jié)構(gòu)、膜孔；制膜材料和制膜工藝：MBR運(yùn)行的影響因素與膜污染控制等。二、對(duì)相關(guān)品牌浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器元件與組件的設(shè)計(jì)與運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了介紹。三、對(duì)浸沒(méi)式中空纖維膜與乎板膜生物反應(yīng)器在工程應(yīng)用中的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)參數(shù)以及相關(guān)配套設(shè)施的設(shè)計(jì)與運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了介紹。四、選取了一些代表工程，對(duì)其工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了介紹。五、介紹了目前國(guó)內(nèi)外工程量較多且在業(yè)內(nèi)被公認(rèn)為品牌的部分膜生物反應(yīng)器生產(chǎn)商?！赌ど锓磻?yīng)器的應(yīng)用》可供膜企和膜生物反應(yīng)器工藝設(shè)計(jì)人員、污水處理廠相關(guān)技術(shù)人員、管理人員閱讀參考，也可作為高等院校環(huán)境工程及相關(guān)專業(yè)的師生參考用書。2100433B

符號(hào)說(shuō)明

第一章　水資源回用的膜生物反應(yīng)器

1.1 膜生物反應(yīng)器工藝的歷史沿革

1.2 膜生物反應(yīng)器工藝的優(yōu)點(diǎn)

1.2.1 反應(yīng)器的負(fù)荷

1.2.2 出水水質(zhì)

1.2.3 污泥產(chǎn)率

1.2.4 生物降解的效率

1.2.5 厭氧膜生物反應(yīng)器

1.3 膜生物反應(yīng)器工藝的經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素

1.4 膜生物反應(yīng)器工藝的發(fā)展趨勢(shì)

1.4.1 膜的制作技術(shù)

1.4.2 膜組件的設(shè)計(jì)

1.4.3 生物處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)

1.5 本書的目標(biāo)和內(nèi)容2100433B