MBR膜生物反應器污水處理工藝原理

1.簡(jiǎn)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)有機結合之新型態(tài)廢水處理系統。膜的種類(lèi)繁多，按分離機理進(jìn)行分類(lèi)，有反應膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質(zhì)分類(lèi)，有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無(wú)機膜) ；按膜的結構型式分類(lèi)，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(shí)際上是三類(lèi)反應器的總稱(chēng)：

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(jiǎn)稱(chēng) MBR）。

3.工藝特點(diǎn)

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

1、出水水質(zhì)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(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(jìn)行回用。

      同時(shí)，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(zhì)，同時(shí)反應器對進(jìn)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(shí)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(chǎng)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??；該工藝流程簡(jiǎn)單、結構緊湊、占地面積省，不受設置場(chǎng)所限制，適合于任何場(chǎng)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(cháng)，系統硝化效率得以提高。同時(shí)，可增長(cháng)一些難降解的有機物在系統中的水力停留時(shí)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(shí)現自動(dòng)控制

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

6、易于從傳統工藝進(jìn)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(chǎng)出水深度處理（從而實(shí)現城市污水的大量回用）等領(lǐng)域有著(zhù)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(gè)方面：

（1）膜造價(jià)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(lái)不便；

（3）能耗高：首先MBR泥水分離過(guò)程必須保持一定的膜驅動(dòng)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(fā)展前景和方向

（1）現有城市污水處理廠(chǎng)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(wú)法擴大的水廠(chǎng)。

（2）無(wú)排水管網(wǎng)系統的小區，如居民點(diǎn)、旅游度假區、風(fēng)景區等。

（3）有污水回用需求的地區或場(chǎng)所，如賓館、洗車(chē)業(yè)、客機、流動(dòng)廁所等充分發(fā)揮MBR占地面積小、設備緊湊、自動(dòng)控制、靈活方便的特點(diǎn)。

（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(diǎn)源污染。 MBR 可以對這些常規處理工藝無(wú)法達標的廢水進(jìn)行有效的處理，并實(shí)現回用。

（5）垃圾填埋廠(chǎng)滲濾液的處理及回用。

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