膜生物反應(yīng)器

膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor，MBR）為膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負(fù)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(fù)荷減少剩余污泥量。主要利用膜分離設(shè)備截留水中的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10，000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。

膜生物反應(yīng)器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現(xiàn)對污水深度凈化，同時硝化菌在系統(tǒng)內(nèi)能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。

一、組成部分

1.格柵

污水中經(jīng)常含有大量雜物，為了保證MBR系統(tǒng)的正常運行，必須將各種纖維、渣物、廢 紙等雜物攔截在系統(tǒng)之外，因此在系統(tǒng)前設(shè)置格柵，定期將柵渣清理干凈。

2.調(diào)節(jié)池

收集的污水水量和水質(zhì)都是隨著時間變化的，為了保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運行，降低 運行負(fù)荷，需要對污水的水量和水質(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)荷過大的情況下，保證系統(tǒng) 的運行正常。

3.MBR反應(yīng)池

在MBR反應(yīng)池里進(jìn)行著有機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)。

4.消毒裝置

根據(jù)出水的要求，系統(tǒng)設(shè)計有消毒裝置，可自動控制加藥量。

5.計量裝置

為了能夠保證系統(tǒng)運行良好，需要采用一定的計量裝置進(jìn)行系統(tǒng)的參數(shù)控制。計量控制儀器包括流量計和水表等。

6.電控裝置

電控箱安裝于設(shè)備機房內(nèi)。主要控制進(jìn)水泵、風(fēng)機和抽吸泵。控制有手動控制和自動控制兩種形式。進(jìn)水泵在PLC控制下，根據(jù)各反應(yīng)池水位情況，自動運行。抽吸泵運行按預(yù)設(shè)時間周期間歇控制，當(dāng)MBR反應(yīng)池低水位時，抽吸泵自動停止，以保護膜組器。

二、反應(yīng)器工藝

MBR是膜分離技術(shù)與生物處理法的高效結(jié)合，其起源是用膜分離技術(shù)取代活性污泥法中的二沉池，進(jìn)行固液分離。這種工藝不僅有效地達(dá)到了泥水分離的目的，而且具有污水三級處理傳統(tǒng)工藝不可比擬的優(yōu)點:

1、高效地進(jìn)行固液分離，其分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的沉淀池，出水水質(zhì)良好，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用，實現(xiàn)了污水資源化。

2、膜的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，實現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離，運行控制靈活穩(wěn)定。

3、由于MBR將傳統(tǒng)污水處理的曝氣池與二沉池合二為一，并取代了三級處理的全部工藝設(shè)施，因此可大幅減少占地面積，節(jié)省土建投資。

4、利于硝化細(xì)菌的截留和繁殖，系統(tǒng)硝化效率高。通過運行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。

5、由于泥齡可以非常長，從而大大提高難降解有機物的降解效率。

6、反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡下運行，剩余污泥產(chǎn)量極低，由于泥齡可無限長，理論上可實現(xiàn)零污泥排放。

7、系統(tǒng)實現(xiàn)PLC控制，操作管理方便

MBR膜生物反應(yīng)器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：處理效率高、出水水質(zhì)好；設(shè)備緊湊、占地面積小；易實現(xiàn)自動控制、運行管理簡單。80年代以來，該技術(shù)愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。膜生物反應(yīng)器己應(yīng)用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規(guī)模從6m3/d至 13000m3/d不等。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

1.工業(yè)廢水

各類飲料工廠、酒廠、食品廠、畜牧、屠宰廢水處理、 染整、皮革、紙漿廠、制藥業(yè)、高濃度有機等之廢水處理、舊有污水廠制程改善、逆滲透系統(tǒng)之前處理。

2.污水回收

大型市政廢水處理及再利用、社區(qū)生活中水回用、百貨、辦公大樓中水回用、餐廳或風(fēng)景區(qū)廢水處理及再利用、地表水凈化處理、洗車廠船舶污水回收再利用。

放流水直接過濾，完全取代砂濾。操作人力省、逆洗超快、無逆洗水出現(xiàn)。降低SS保證至10以下，但往往逼近0，取代傳統(tǒng)RO前處理。取代純水制造的前處理。

3.地下水砂粒過濾。

配合MBR工法，不用沉淀池、污泥濃縮池、砂濾池等用地節(jié)省。更大大去除COD與BOD。尤其對于BOD去除率超顯著，20以下為正常值。MBR工藝再配合A/O、A2/O工藝，可大舉降低氮與磷，適用在水質(zhì)與水源保護區(qū)。

四、反應(yīng)器特點

(1)出水水質(zhì)好，穩(wěn)定性高膜過渡出水使得膜生物反應(yīng)器內(nèi)獲得比普通活性污泥法高得多的生物濃度，極大地提高了生物降解能力和抗負(fù)荷沖擊能力。同時，污泥停留時間較長，這也為難降解有機物分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物得以在反應(yīng)器內(nèi)繁殖富集，特別是對難降解有機物和氨氮的去除可以取得理想效果。另一方面，膜生物反應(yīng)器膜分離對小于膜孔徑有機大分子物質(zhì)的截留作用，能夠確保濾后出水在除菌、消除懸浮物和降低BOD方面很穩(wěn)定。

(2)占地少膜生物反應(yīng)器可以維持較高的污泥濃度，通常MLSS為8～20g/L，是傳統(tǒng)生物處理的2.5～5倍，同時系統(tǒng)省去了二沉池和污泥回流設(shè)備，因而占地面積省。

(3)膜生物反應(yīng)器操作維護簡單膜分離單元工藝簡單，出水和運行不受污泥泥膨脹等因素的影響，操作維護簡單方便，且易于實現(xiàn)自動控制管理。

(4)膜生物反應(yīng)器污泥處水費用低系統(tǒng)污泥濃度高，泥齡長，這意味著排泥量少，產(chǎn)泥量僅占傳統(tǒng)工藝的30%，這對后續(xù)的污泥處理極為有利。