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??；易實(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。目前膜生物反應(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。

構(gòu)造

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。 

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。 

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zui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。 

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。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，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。 

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)膜生物反應(yīng)器反應(yīng)池低水位時(shí)，抽吸泵自動(dòng)停止，以保護(hù)膜組器。

目前在水處理行業(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)。

一體式系統(tǒng)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。

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