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【純水設備http://www.seoarticles.cn】膜生物反應器(MBR)是一種新型的污水生物處理工藝，由膜分離和生物處理兩部分組成。根據膜的分離機理可分為反應膜、離子交換膜和滲透膜。根據膜的性質分為天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜)。按膜結構類型分類，有扁型、管型、螺旋型和中空纖維型等。

1. 我國MBR工藝研究現(xiàn)狀

    自20世紀80年代以來，膜生物反應器受到越來越多的關注，成為研究熱點之一。目前，該技術已在美國、德國、法國、埃及等10多個國家得到應用，范圍從6m立方/d到13000m立方/d。

    我國對MBR的研究雖然不足十年，但進展十分迅速。國內關于MBR的研究大致可以分為以下幾個方面:

    1. 探索不同生物處理工藝與膜分離裝置的組合形式，將生物反應處理工藝從活性污泥工藝擴展到接觸氧化工藝、生物膜工藝、純水設備活性污泥與生物膜聯(lián)合工藝、兩相厭氧工藝;

    2. 研究影響膜處理效果和膜污染的因素、機理和數(shù)學模型，探索合適的操作條件和工藝參數(shù)，盡可能減少膜污染，提高膜組件的加工能力和運行穩(wěn)定性;

    3.擴展MBR的應用范圍。MBR的研究對象從生活污水擴展到高濃度有機廢水(食品廢水、啤酒廢水)和難降解工業(yè)廢水(石化廢水、印染廢水等)，但主要是生活污水處理。

2. MBR工藝的特點

    與傳統(tǒng)生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點:

    1. 高效的固液分離，分離效果遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)的沉淀池，出水水質良好，出水懸浮物和渾濁度接近于零，可直接重復利用，實現(xiàn)污水資源化。

    2. 膜的高效截留功能使微生物在生物反應器中完全截留，實現(xiàn)反應器水力停留時間(HRT)與污泥齡(SRT)的完全分離蘇州水處理設備，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次沉淀池相結合，替代了三次處理的全部工藝設施，可大大減少土地面積，節(jié)約民用建設投資。

    4. 有利于硝化細菌的截留和繁殖，具有較高的硝化效率。通過改變操作方式，還可以達到除氨除磷的作用。

    5. 由于泥漿的使用年限很長，純水設備可以大大提高難降解有機物的降解效率。

    6. 該反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長污泥齡的條件下運行。剩余污泥產率極低。

    7.系統(tǒng)實現(xiàn)PLC控制,操作管理方便。

3、MBR工藝的組成

通常提到的膜 - 生物反應器實際上是三類反應器的總稱：

1.曝氣膜 - 生物反應器 (Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ；

2.萃取膜 - 生物反應器（ Extractive Membrane Bioreactor, EMBR ）；

3.固液分離型膜 - 生物反應器（ Solid/Liquid Separation MembraneBioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR ）。

曝氣膜

    曝氣膜--生物反應器（AMBR）采用透氣性致密膜（如硅橡膠膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纖維式組件，在保持氣體分壓低于泡點（ Bubble Point）情況下，可實現(xiàn)向生物反應器的無泡曝氣。

    該工藝的特點是提高了接觸時間和傳氧效率，有利于曝氣工藝的控制，不受傳統(tǒng)曝氣中氣泡大小和停留時間的因素的影響。

萃取膜

    萃取膜--生物反應器，又稱為EMBR（Extractive Membrane Bioreactor）。因為高酸堿度或對生物有毒物質的存在，某些工業(yè)廢水不宜采用與微生物直接接觸的方法處理；當廢水中含揮發(fā)性有毒物質時，若采用傳統(tǒng)的好氧生物處理過程，污染物容易隨曝氣氣流揮發(fā)，發(fā)生氣提現(xiàn)象，不僅處理效果很不穩(wěn)定，還會造成大氣污染。

    為了解決這些技術難題，英國學者Livingston研究開發(fā)了EMB。廢水與活性污泥被膜隔開來，廢水在膜內流動蘇州水處理設備，而含某種專性細菌的活性污泥在膜外流動，廢水與微生物不直接接觸，有機污染物可以通過選擇性透過膜被另一側的微生物降解。

    由于萃取膜兩側的生物反應器單元和廢水循環(huán)單元是各自獨立，各單元水流相互影響不大，生物反應器中營養(yǎng)物質和微生物生存條件不受廢水水質的影響，使水處理效果穩(wěn)定。系統(tǒng)的運行條件如HRT和SRT可分別控制在最優(yōu)的范圍，維持最大的污染物降解速率。

固液分離型膜

    固液分離型膜--生物反應器是在水處理領域中研究得最為廣泛深入的一類膜--生物反應器，是一種用膜分離過程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術。其通過膜組件將固體有機物回流至反應器中，純水設備再將處理過的有機水排出。膜分離生物反應器的類型可以根據膜組件與生物反應器位置進行分類有一體式膜生物反應器、分置式膜生物反應器、復合式膜生物反應器。

    在傳統(tǒng)的廢水生物處理技術中，二次沉淀池中的泥水分離靠重力作用完成的，其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運行狀況，改善污泥沉降性必須嚴格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。

    由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在 1.5~3.5g/L左右，從而限制了生化反應速率。水力停留時間（HRT）與污泥齡（SRT）相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運行過程中還產生了大量的剩余污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的25% ～40% 。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，出水中含有懸浮固體，出水水質惡化。

    針對上述問題，MBR將分離工程中的膜分離技術與傳統(tǒng)廢水生物處理技術有機結合，大大提高了固液分離效率；并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌（特別是優(yōu)勢菌群）的出現(xiàn)，提高了生化反應速率；同時，通過降低F/M比減少剩余污泥產生量（甚至為0），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問題。

4、MBR工藝的類型

    根據膜組件和生物反應器的組合方式，可將膜--生物反應器分為分置式、一體式以及復合式三種基本類型。（以下討論的均為固液分離型膜--生物反應器）

分置式

把膜組件和生物反應器分開設置。

    生物反應器中的混合液經循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，成為系統(tǒng)處理水；固形物、大分子物質等則被膜截留，隨濃縮液回流到生物反應器內。

一體式

    把膜組件置于生物反應器內部。進水進入膜--生物反應器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外壓作用下由膜過濾出水。

    這種形式的膜--生物反應器由于省去了混合液循環(huán)系統(tǒng)，并且靠抽吸出水，能耗相對較低；占地較分置式更為緊湊蘇州水處理設備，近年來在水處理領域受到了特別關注。但是一般膜通量相對較低，容易發(fā)生膜污染，膜污染后不容易清洗和更換。

復合式

    形式上也屬于一體式膜--生物反應器，所不同的是在生物反應器內加裝填料，從而形成復合式膜--生物反應器，純水設備改變了反應器的某些性狀。

5、MBR工藝的組合

    為了使廢水達到更好的凈化效果，常常將A2O工藝和MBR工藝組合成新的系統(tǒng)。

A2O-MBR工藝

    焦化廢水是煉焦、高溫干餾、煤氣凈化和回收等過程中產生的，含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴、氧、硫、氮雜環(huán)化合物等特點，以及高COD值、高酚值和高含量的氨氮。

    雖然A2O工藝處理焦化廢水是最有效且應用廣泛的方法之一。然而，這一過程的出水很難達到國家污水綜合排放標準。A2O-MBR組合工藝的出現(xiàn)，利用膜過程的優(yōu)勢來進一步改善出水水質。

A2O/A-MBR工藝

    A2O/A-MBR工藝常用于脫氮除磷，該工藝是在A2O工藝的基礎上再設一級缺氧池，廢水經過碳膜完成生物脫氮除磷后，再利用第二缺氧池進行內源反硝化，進一步去除TN，之后，再利用膜池的好氧曝氣作用保障出水。

AO-MBR工藝

    在AO-MBR系統(tǒng)中，被隔除了懸浮物和雜物的廢水流入調節(jié)池，均衡水質水量，然后進入沉淀池進行固液分離。上清液流入MBR處理池，MBR處理池設計為AO系統(tǒng)：在前段，進段的回流水充分混合進行生物反硝化脫氮，在后段進行生物降解和硝化，同時加堿，處理后的廢水直接排放。

3A-MBR工藝

    3A-MBR工藝是將膜生物反應器技術與傳統(tǒng)的厭氧、缺氧、好氧工藝結合的新工藝，常常用在脫氮除磷廢水的凈化，突出特點與生物除磷脫氮過程相互促進，使整個系統(tǒng)除磷脫氮和去除有機物的效率達到最大化效果。

    充分提高膜反應池高濃度活性污泥，促進形成優(yōu)勢硝化菌群落，提高硝化效率，使氨氮去除徹底；通過自動控制，優(yōu)化膜生物反應器排泥時間，合理控制泥齡，提高系統(tǒng)內生長緩慢硝化菌、反硝化菌和其他專性生化菌的濃度，提高有機物和除磷脫氮的效果；實現(xiàn)好氧排泥，避免磷的二次釋放，提高磷去除率。

A(2A)O-MBR工藝

    A(2A)O-MBR工藝采用的工藝流程依次為厭氧、第一段缺氧、第二段缺氧、好氧和膜池。其特點是在A2O-MBR工藝中設置兩段缺氧區(qū)，純水設備通過控制進水和回流點調節(jié)兩段缺氧區(qū)的功能。

進水方式采用厭氧區(qū)和第一缺氧區(qū)兩點進水蘇州水處理設備?；亓鞣绞讲捎萌墐牲c回流，第一級是膜池混合液回流到好氧池前端；第二級是好氧區(qū)混合液分別回流到第一缺氧區(qū)和第二缺氧區(qū)；第三極是第一缺氧區(qū)的混合液混流到厭氧區(qū)。

SBR-MBR工藝

    SBR-MBR工藝是將SBR和MBR相結合形成的一種工藝，具有兩者的優(yōu)點。SBR是一種改良型的活性污泥處理工藝，利用膜組件的截留過濾作用，反應中的微生物可以最大限度的繁殖，利于硝化細菌的生長，污泥的生物活性高、吸附和降解有機物能力強。

    SBR-MBR工藝有進水、厭氧、好氧、沉淀五個系統(tǒng)，SBR和MBR的工作方式為生物脫磷除氮提供條件，還可以根據處理不同廢水的需要進行控制，利用膜分離排水，提高廢水的凈化效率，還節(jié)省了時間。蘇州皙全皙全純水設備公司可根據客戶要求制作各種流量的純水設備，超純水設備及純水設備，水處理設備和去離子水設備。