MBR膜生物反应器污水处理工艺原理

1.简介

      膜-生物反应器（Membrane Bio-Reactor,MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。膜的种类繁多，按分离机理进行分类，有反应膜、离子交换膜、渗透膜等；按膜的性质分类，有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) ；按膜的结构型式分类，有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。

2.工艺组成

       膜--生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。通常提到的膜--生物反应器实际上是三类反应器的总称：

①曝气膜--生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ；

②萃取膜--生物反应器（ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR）；

③固液分离型膜--生物反应器（Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 简称 MBR）。

3.工艺特点

与许多传统的生物水处理工艺相比，MBR 具有以下主要优点：

1、出水水质稳定

       由于膜的分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准（CJ25.1-89），可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。

      同时，膜分离也使微生物被*被截流在生物反应器内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得的出水水质。

2、剩余污泥产量少

      该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污泥处理费用。

3、占地面积小，不受设置场合限制

      生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省；该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。  

4、可去除氨氮及难降解有机物

       由于微生物被*截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。

5、操作管理方便，易于实现自动控制

       该工艺实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的*分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。

6、易于从传统工艺进行改造

      该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。

膜--生物反应器也存在一些不足。主要表现在以下几个方面：

（1）膜造价高，使膜--生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；

（2）膜污染容易出现，给操作管理带来不便；

（3）能耗高：首先MBR泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力；其次是MBR池中MLSS浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度；还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高。

4.发展前景和方向

（1）现有城市污水处理厂的更新升级，特别是出水水质难以达标或处理流量剧增而占地面积无法扩大的水厂。

（2）无排水管网系统的小区，如居民点、旅游度假区、风景区等。

（3）有污水回用需求的地区或场所，如宾馆、洗车业、客机、流动厕所等充分发挥MBR占地面积小、设备紧凑、自动控制、灵活方便的特点。

（4）高浓度、有毒、难降解工业废水处理。如造纸、制糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行业，是一种普遍的点源污染。 MBR 可以对这些常规处理工艺无法达标的废水进行有效的处理，并实现回用。

（5）垃圾填埋厂渗滤液的处理及回用。

（6）小规模污水厂（站）的应用。膜技术的特点十分适合处理小规模污水。