膜生物反應器

膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor，MBR）為膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應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施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用膜分離設備截留水中的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統內活性污泥（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，可實現對污水深度凈化，同時硝化菌在系統內能充分繁殖，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

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

2.調節池

收集的污水水量和水質都是隨著時間變化的，為了保證后續處理系統的正常運行，降低 運行負荷，需要對污水的水量和水質進行調解，因此在進入生物處理系統前設計調節池。調節池內需要定期清理沉淀物。調節池一般設置溢流，在負荷過大的情況下，保證系統 的運行正常。

3.MBR反應池

在MBR反應池里進行著有機污染物的降解和泥水的分離。作為處理系統的核心部分，反應池里面包括微生物菌落、膜組件、集水系統、出水系統、曝氣系統。

4.消毒裝置

根據出水的要求，系統設計有消毒裝置，可自動控制加藥量。

5.計量裝置

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

6.電控裝置

電控箱安裝于設備機房內。主要控制進水泵、風機和抽吸泵。控制有手動控制和自動控制兩種形式。進水泵在PLC控制下，根據各反應池水位情況，自動運行。抽吸泵運行按預設時間周期間歇控制，當MBR反應池低水位時，抽吸泵自動停止，以保護膜組器。

二、反應器工藝

MBR是膜分離技術與生物處理法的高效結合，其起源是用膜分離技術取代活性污泥法中的二沉池，進行固液分離。這種工藝不僅有效地達到了泥水分離的目的，而且具有污水三級處理傳統工藝不可比擬的優點:

1、高效地進行固液分離，其分離效果遠好于傳統的沉淀池，出水水質良好，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用，實現了污水資源化。

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

3、由于MBR將傳統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施，因此可大幅減少占地面積，節省土建投資。

4、利于硝化細菌的截留和繁殖，系統硝化效率高。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、反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡下運行，剩余污泥產量極低，由于泥齡可無限長，理論上可實現零污泥排放。

7、系統實現PLC控制，操作管理方便

MBR膜生物反應器是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術，以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地，并通過保持低污泥負荷減少污泥量。與傳統的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質好；設備緊湊、占地面積小；易實現自動控制、運行管理簡單。80年代以來，該技術愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。膜生物反應器己應用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規模從6m3/d至 13000m3/d不等。

三、應用領域

1.工業廢水

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、高濃度有機等之廢水處理、舊有污水廠制程改善、逆滲透系統之前處理。

2.污水回收

大型市政廢水處理及再利用、社區生活中水回用、百貨、辦公大樓中水回用、餐廳或風景區廢水處理及再利用、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。降低SS保證至10以下，但往往逼近0，取代傳統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，適用在水質與水源保護區。

四、反應器特點

(1)出水水質好，穩定性高膜過渡出水使得膜生物反應器內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器內繁殖富集，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，膜生物反應器膜分離對小于膜孔徑有機大分子物質的截留作用，能夠確保濾后出水在除菌、消除懸浮物和降低BOD方面很穩定。

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

(3)膜生物反應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，且易于實現自動控制管理。

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