膜生物反应器

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。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至8000~10，000mg/L，甚至更高；污泥龄(SRT)可延长至30天以上。

膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，对深度除磷脱氮提供可能。

一、组成部分

1.格栅

污水中经常含有大量杂物，为了保证MBR系统的正常运行，必须将各种纤维、渣物、废 纸等杂物拦截在系统之外，因此在系统前设置格栅，定期将栅渣清理干净。

2.调节池

收集的污水水量和水质都是随着时间变化的，为了保证后续处理系统的正常运行，降低 运行负荷，需要对污水的水量和水质进行调解，因此在进入生物处理系统前设计调节池。调节池内需要定期清理沉淀物。调节池一般设置溢流，在负荷过大的情况下，保证系统 的运行正常。

3.MBR反应池

在MBR反应池里进行着有机污染物的降解和泥水的分离。作为处理系统的核心部分，反应池里面包括微生物菌落、膜组件、集水系统、出水系统、曝气系统。

4.消毒装置

根据出水的要求，系统设计有消毒装置，可自动控制加药量。

5.计量装置

为了能够保证系统运行良好，需要采用一定的计量装置进行系统的参数控制。计量控制仪器包括流量计和水表等。

6.电控装置

电控箱安装于设备机房内。主要控制进水泵、风机和抽吸泵。控制有手动控制和自动控制两种形式。进水泵在PLC控制下，根据各反应池水位情况，自动运行。抽吸泵运行按预设时间周期间歇控制，当MBR反应池低水位时，抽吸泵自动停止，以保护膜组器。

二、反应器工艺

MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合，其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的，而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点:

1、高效地进行固液分离，其分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用，实现了污水资源化。

2、膜的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，运行控制灵活稳定。

3、由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一，并取代了三级处理的全部工艺设施，因此可大幅减少占地面积，节省土建投资。

4、利于硝化细菌的截留和繁殖，系统硝化效率高。通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。

5、由于泥龄可以非常长，从而大大提高难降解有机物的降解效率。

6、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥产量极低，由于泥龄可无限长，理论上可实现零污泥排放。

7、系统实现PLC控制，操作管理方便

MBR膜生物反应器是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。80年代以来，该技术愈来愈受到重视，成为研究的热点之一。膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家，规模从6m3/d至 13000m3/d不等。

三、应用领域

1.工业废水

各类饮料工厂、酒厂、食品厂、畜牧、屠宰废水处理、 染整、皮革、纸浆厂、制药业、高浓度有机等之废水处理、旧有污水厂制程改善、逆渗透系统之前处理。

2.污水回收

大型市政废水处理及再利用、社区生活中水回用、百货、办公大楼中水回用、餐厅或风景区废水处理及再利用、地表水净化处理、洗车厂船舶污水回收再利用。

放流水直接过滤，完全取代砂滤。操作人力省、逆洗超快、无逆洗水出现。降低SS保证至10以下，但往往逼近0，取代传统RO前处理。取代纯水制造的前处理。

3.地下水砂粒过滤。

配合MBR工法，不用沉淀池、污泥浓缩池、砂滤池等用地节省。更大大去除COD与BOD。尤其对于BOD去除率超显著，20以下为正常值。MBR工艺再配合A/O、A2/O工艺，可大举降低氮与磷，适用在水质与水源保护区。

四、反应器特点

(1)出水水质好，稳定性高膜过渡出水使得膜生物反应器内获得比普通活性污泥法高得多的生物浓度，极大地提高了生物降解能力和抗负荷冲击能力。同时，污泥停留时间较长，这也为难降解有机物分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物得以在反应器内繁殖富集，特别是对难降解有机物和氨氮的去除可以取得理想效果。另一方面，膜生物反应器膜分离对小于膜孔径有机大分子物质的截留作用，能够确保滤后出水在除菌、消除悬浮物和降低BOD方面很稳定。

(2)占地少膜生物反应器可以维持较高的污泥浓度，通常MLSS为8～20g/L，是传统生物处理的2.5～5倍，同时系统省去了二沉池和污泥回流设备，因而占地面积省。

(3)膜生物反应器操作维护简单膜分离单元工艺简单，出水和运行不受污泥泥膨胀等因素的影响，操作维护简单方便，且易于实现自动控制管理。

(4)膜生物反应器污泥处水费用低系统污泥浓度高，泥龄长，这意味着排泥量少，产泥量仅占传统工艺的30%，这对后续的污泥处理极为有利。