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(jī)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(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)對污水深度凈化，同時(shí)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(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(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)荷過大的情況下，保證系統(tǒng) 的運(yùn)行正常。

3.MBR反應(yīng)池

在MBR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)。

4.消毒裝置

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

5.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。

6.電控裝置

電控箱安裝于設(shè)備機(jī)房內(nèi)。主要控制進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)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(yùn)行。抽吸泵運(yùn)行按預(yù)設(shè)時(shí)間周期間歇控制，當(dāng)MBR反應(yīng)池低水位時(shí)，抽吸泵自動停止，以保護(hù)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(diǎn):

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(shí)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(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離，運(yùn)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(yùn)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(jī)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(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量極低，由于泥齡可無限長，理論上可實(shí)現(xiàn)零污泥排放。

7、系統(tǒng)實(shí)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(diǎn)：處理效率高、出水水質(zhì)好；設(shè)備緊湊、占地面積小；易實(shí)現(xiàn)自動控制、運(yùn)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(diǎn)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(jī)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(hù)區(qū)。

四、反應(yīng)器特點(diǎn)

(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(shí)，污泥停留時(shí)間較長，這也為難降解有機(jī)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(jī)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(jī)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(shí)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(hù)簡單膜分離單元工藝簡單，出水和運(yùn)行不受污泥泥膨脹等因素的影響，操作維護(hù)簡單方便，且易于實(shí)現(xiàn)自動控制管理。

(4)膜生物反應(yīng)器污泥處水費(fèi)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。