膜生物反應(yīng)器是膜技術(shù)和污水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的廢水處理新工藝，是污水資源化利用的一種重要手段。其運(yùn)行原理是利用膜生物反應(yīng)器內(nèi)大量的微生物有效地降解污水中的各種有機(jī)物，使水質(zhì)得到凈化，并通過膜分離裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝中的二沉池，提高固液分離效率，從而得到優(yōu)質(zhì)的出水。基本解決了傳統(tǒng)的活性污泥法存在的污泥膨脹、污泥濃度低等因素造成的出水水質(zhì)達(dá)不到中水會(huì)用要求的問題。
MBR由于采用了膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)器相結(jié)合的方式，有機(jī)物的zui終去除仍然是通過微生物細(xì)胞的新陳代謝作用，但是MBR強(qiáng)化了這一生物處理作用，其具有其他生物處理工藝*的明顯優(yōu)勢(shì)，主要有以下幾點(diǎn)：
- 能夠高效地進(jìn)行固液分離，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池，出水水質(zhì)好，出水懸浮物和濁度接近于零，可以直接回用；
- 膜的高效截留作用，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器內(nèi)水力停留時(shí)間（HRT）和污泥齡（SRT）的*分離，使得運(yùn)行更加靈活穩(wěn)定；
- 反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，耐沖擊負(fù)荷；
- MBR有利于增殖緩慢的微生物的截留、生長和繁殖，使硝化效率得以提高，通過運(yùn)行方式的改變也可以具有脫氮和除磷的功能；
- 污泥齡可隨意控制，膜分離是污水中的大分子難降解成分在體積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時(shí)間，大大提高了難降解有機(jī)物的降解效果，反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡的條件下運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)基本物剩余污泥排放；
- 膜截留大部分的細(xì)菌、病毒，具有一定的消毒能力；
- 實(shí)現(xiàn)PLC全程自動(dòng)化控制，占地面積小。
在生活污水方面，MBR主要涉及城市污水、樓寓污水、公廁污水、污水廠升級(jí)改造以及其他要求回用的污水場(chǎng)合。
MBR作為一種強(qiáng)化的生物處理工藝，在工業(yè)廢水方面也得到了廣泛的應(yīng)用，目前好氧MBR工藝已成功應(yīng)用于醫(yī)藥廢水、紡織廢水、化妝品廢水、食品廢水、餐飲廢水、屠宰廢水、光伏廢水等行業(yè)。膜的截留作用，延長了能夠降解難降解有機(jī)物的微生物在反應(yīng)器中的停留時(shí)間及提高了微生物可用于降解難降解有機(jī)物的微生物和酶的含量，有利于提高微生物對(duì)污染物的降解能力。
在工程應(yīng)用方面，MBR的脫氮效率也具有一定的優(yōu)勢(shì)。由于膜可以有效截留細(xì)菌，避免污泥的流失，因此可以是生長緩慢的硝化細(xì)菌在zui短的時(shí)間內(nèi)獲得zui大的增殖，并維持較高的濃度，為氨氮的順利硝化提供必要的條件。另外，MBR中過高的污泥濃度易于是污泥絮體形成表面好氧、內(nèi)部缺氧的狀態(tài)，可以在同一反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化。采用硝化-反硝化工藝與膜分離技術(shù)相結(jié)合，是系統(tǒng)的總氮去除率達(dá)到了85%以上。
目前，MBR技術(shù)應(yīng)用的膜組件構(gòu)型主要有平板膜和中空纖維膜。與各種膜組件相比，中空纖維膜組件裝填密度大，操作壓力和跨膜壓差大，膜成本低，膜絲易斷裂，有曝氣死區(qū)，自控較復(fù)雜；平板膜膜通量大，水力阻力小和跨膜壓差小，水力條件易控制，不易污染，清洗方便，填裝密度小。
由于外界環(huán)境的影響，MBR工藝在國內(nèi)并沒有得到廣泛的推廣，主要由于國產(chǎn)膜組，使用壽命短，市場(chǎng)混亂；進(jìn)口膜組價(jià)格昂貴，投資成本高。近年來，一些新開發(fā)的適用于廢水處理的新穎膜元件在國外市場(chǎng)上得到了廣泛的應(yīng)用，如日本久保田公司開發(fā)的MBR平板膜，膜板固定在由玻璃纖維增強(qiáng)的塑料框架上，板間距7mm，膜采用C-PVC材質(zhì)，這種膜特點(diǎn)是在使用過程中易清洗、能夠承受交錯(cuò)流劇烈沖擊，受用壽命長，通長膜的使用壽命是中空纖維膜的3倍以上。此外，平板結(jié)構(gòu)采用PET無紡布做支撐層，工作時(shí)膜受力均勻，易于在膜表面形成動(dòng)態(tài)膜，比中空纖維膜耐污染，化學(xué)清洗頻率低，易維護(hù)，只需在線清洗，膜通量恢復(fù)率高等。目前該技術(shù)已在國內(nèi)生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
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