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膜生物反應(yīng)器（Membrane bio-reactor，簡稱MBR）是將膜分離裝置和生物反應(yīng)器結(jié)合而成的一種污水處理系統(tǒng)。

1、膜生物反應(yīng)器的基本原理與特點

傳統(tǒng)活性污泥法一般采用重力式沉淀池作為固液分離部分，這就使曝氣池內(nèi)混合液的污泥深度不能太高，限制了活性污泥反應(yīng)的容積負荷，而且不可避免地會有污泥流失，出水中含有較多懸浮物。膜生物反應(yīng)器中，以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，泥水混合液通過膜設(shè)備，在壓差作用下，清水被分離出來，微生物被截留并回流到反應(yīng)器，反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設(shè)施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。

膜生物反應(yīng)器的優(yōu)點：

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：

(1)能高效地進行固液分離，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，處理裝置容積負荷高，占地面積省;

(4)有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留和生長，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荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費用;

(6)易于實現(xiàn)自動控制，操作管理方便。

膜生物反應(yīng)器的缺點：

（1）膜堵塞和膜污染問題很難徹底解決是膜生物反應(yīng)器廣泛應(yīng)用的主要障礙?；钚晕勰嘀械睦w維、雜物、一些大分子物質(zhì)、金屬離子、微生物胞外聚合物等都可能造成膜堵塞和膜的污染。目前膜堵塞和膜污染都還沒有辦法徹底解決，只能采用膜清洗的方法來緩解，但不能完全恢復(fù)膜的通量。

（2）造價高   膜材料價格，特別是用于生活和工業(yè)污水處理的抗污染膜的價格很高，從而導(dǎo)致膜生物反應(yīng)器工藝造價偏高。

（3）運行成本高   膜生物反應(yīng)器的運行成本主要體現(xiàn)在膜維護和更換的費用以及能耗兩方面。為了保持膜的通量，要經(jīng)常對膜進行清洗，消耗化學(xué)藥劑，并且由于膜污染和機械損壞等問題，膜的壽命一般不超過3～5年，甚至更短，造成膜更換頻繁，增加水處理的平均成本；動力費用主要是為了保證膜表面錯流流速和過濾壓力的動能消耗、污泥回流以及曝氣設(shè)備的能耗。

2、膜生物反應(yīng)器的分類

膜生物反應(yīng)器主要由膜組件、泵和生物反應(yīng)器三部分組成。生物反應(yīng)器是污染物降解的主要場所，膜組件中的膜根據(jù)膜材料化學(xué)組成的不同可分為有機膜和無機膜，根據(jù)膜孔徑大小的不同可分為微濾膜和超濾膜，按膜的形狀的不同可分為平板膜、管式膜和中空纖維膜。泵是系統(tǒng)運行的動力來源，根據(jù)泵與膜組件的相對位置不同可分為加壓泵和抽吸泵。

（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優(yōu)勢。

（2）根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的組合位置，可將膜生物反應(yīng)器分為一體式和分置式兩大類。

一體式膜生物反應(yīng)器

一體式膜生物反應(yīng)器主要用于處理生活污水和糞便污水，其工藝流程如圖1所示，膜組件直接置于生物反應(yīng)器中，膜表面的錯流是由空氣攪動產(chǎn)生的。曝氣器設(shè)置在膜組件的正下方，混合液的氣流攪動在膜表面產(chǎn)生剪切應(yīng)力，在這種剪切應(yīng)用的作用下，膜表面的濃差極化層變薄，積累的膠體顆粒減少，從而減緩膜的堵塞。

圖1  一體式膜生物反應(yīng)器工藝流程

一體式膜生物反應(yīng)器的優(yōu)點：

a.  結(jié)構(gòu)緊湊，體積?。?/font>