什么是MBR工艺？

膜生物(wù)反应器( Membrance Bioreactor Reactor，简称MBR)是一种由膜分(fēn)离与生物(wù)处理(lǐ)技术组合而成的废水生物(wù)处理(lǐ)新(xīn)工艺。

膜的种类繁多(duō)，按分(fēn)离机理(lǐ)进行分(fēn)类，有(yǒu)反应膜、离子交换膜、渗透膜等；按膜的性质分(fēn)类，有(yǒu)天然膜(生物(wù)膜)和合成膜(有(yǒu)机膜和无机膜) ；按膜的结构型式分(fēn)类，有(yǒu)平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。

MBR工艺在國(guó)内的研究现状

80年代以来，膜生物(wù)反应器愈来愈受到重视，成為(wèi)研究的热点之一。目前该技术己应用(yòng)于美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)和埃及等十多(duō)个國(guó)家，规模从6m3／d至 13000m3／d不等。 

我國(guó)对MBR的研究还不到十年，但进展十分(fēn)迅速。國(guó)内对MBR的研究大致可(kě)分(fēn)為(wèi)几个方面：

（1）探索不同生物(wù)处理(lǐ)工艺与膜分(fēn)离单元的组合形式，生物(wù)反应处理(lǐ)工艺从活性污泥法扩展到接触氧化法、生物(wù)膜法、活性污泥与生物(wù)膜相结合的复台式工艺、两相厌氧工艺；

（2）影响处理(lǐ)效果与膜污染的因素、机理(lǐ)及数學(xué)模型的研究，探求合适的操作条件与工艺参数，尽可(kě)能(néng)减轻膜污染，提高膜组件的处理(lǐ)能(néng)力和运行稳定性；

（3）扩大MBR的应用(yòng)范围，MBR的研究对象从生活污水扩展到高浓度有(yǒu)机废水（食品废水、啤酒废水）与难降解工业废水（石化污水、印染废水等），但以生活污水的处理(lǐ)為(wèi)主。

MBR工艺有(yǒu)哪些特点？

与传统的生化水处理(lǐ)技术相比，MBR具有(yǒu)以下主要特点：

1、高效地进行固液分(fēn)离,其分(fēn)离效果遠(yuǎn)好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物(wù)和浊度接近于零,可(kě)直接回用(yòng),实现了污水资源化。 

2、膜的高效截留作用(yòng),使微生物(wù)完全截留在生物(wù)反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分(fēn)离,运行控制灵活稳定。  

3、由于MBR将传统污水处理(lǐ)的曝气池与二沉池合二為(wèi)一,并取代了三级处理(lǐ)的全部工艺设施,因此可(kě)大幅减少占地面积,节省土建投资。  

4、利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高。通过运行方式的改变亦可(kě)有(yǒu)脱氨和除磷功能(néng)。  

5、由于泥龄可(kě)以非常長(cháng),从而大大提高难降解有(yǒu)机物(wù)的降解效率。  

6、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、長(cháng)泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可(kě)无限長(cháng),理(lǐ)论上可(kě)实现零污泥排放。  

7、系统实现PLC控制,操作管理(lǐ)方便。

MBR工艺有(yǒu)哪些组成？

通常提到的膜 - 生物(wù)反应器实际上是三类反应器的总称： 

①曝气膜 - 生物(wù)反应器 (Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ；

②萃取膜 - 生物(wù)反应器（ Extractive Membrane Bioreactor, EMBR ）； 

③固液分(fēn)离型膜 - 生物(wù)反应器（ Solid/Liquid Separation MembraneBioreactor, SLSMBR, 简称 MBR ）。

曝气膜--生物(wù)反应器（AMBR）采用(yòng)透气性致密膜（如硅橡胶膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纤维式组件，在保持气體(tǐ)分(fēn)压低于泡点（ Bubble Point）情况下，可(kě)实现向生物(wù)反应器的无泡曝气。

该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率，有(yǒu)利于曝气工艺的控制，不受传统曝气中气泡大小(xiǎo)和停留时间的因素的影响。

萃取膜--生物(wù)反应器，又(yòu)称為(wèi)EMBR（Extractive Membrane Bioreactor）。因為(wèi)高酸碱度或对生物(wù)有(yǒu)毒物(wù)质的存在，某些工业废水不宜采用(yòng)与微生物(wù)直接接触的方法处理(lǐ)；当废水中含挥发性有(yǒu)毒物(wù)质时，若采用(yòng)传统的好氧生物(wù)处理(lǐ)过程，污染物(wù)容易随曝气气流挥发，发生气提现象，不仅处理(lǐ)效果很(hěn)不稳定，还会造成大气污染。

為(wèi)了解决这些技术难题，英國(guó)學(xué)者Livingston研究开发了EMB。废水与活性污泥被膜隔开来，废水在膜内流动，而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动，废水与微生物(wù)不直接接触，有(yǒu)机污染物(wù)可(kě)以通过选择性透过膜被另一侧的微生物(wù)降解。

由于萃取膜两侧的生物(wù)反应器单元和废水循环单元是各自独立，各单元水流相互影响不大，生物(wù)反应器中营养物(wù)质和微生物(wù)生存条件不受废水水质的影响，使水处理(lǐ)效果稳定。系统的运行条件如HRT和SRT可(kě)分(fēn)别控制在最优的范围，维持最大的污染物(wù)降解速率。

固液分(fēn)离型膜--生物(wù)反应器是在水处理(lǐ)领域中研究得最為(wèi)广泛深入的一类膜--生物(wù)反应器，是一种用(yòng)膜分(fēn)离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理(lǐ)技术。其通过膜组件将固體(tǐ)有(yǒu)机物(wù)回流至反应器中，再将处理(lǐ)过的有(yǒu)机水排出。膜分(fēn)离生物(wù)反应器的类型可(kě)以根据膜组件与生物(wù)反应器位置进行分(fēn)类有(yǒu)一體(tǐ)式膜生物(wù)反应器、分(fēn)置式膜生物(wù)反应器、复合式膜生物(wù)反应器。

在传统的废水生物(wù)处理(lǐ)技术中，二次沉淀池中的泥水分(fēn)离靠重力作用(yòng)完成的，其分(fēn)离效率依赖于活性污泥的沉降性能(néng)，沉降性越好，泥水分(fēn)离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用(yòng)范围。由于二沉池固液分(fēn)离的要求，曝气池的污泥不能(néng)维持较高浓度，一般在 1.5~3.5g/L左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（HRT）与污泥龄（SRT）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用(yòng)占污水处理(lǐ)厂运行费用(yòng)的25% ～40% 。传统活性污泥处理(lǐ)系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有(yǒu)悬浮固體(tǐ)，出水水质恶化。

针对上述问题，MBR将分(fēn)离工程中的膜分(fēn)离技术与传统废水生物(wù)处理(lǐ)技术有(yǒu)机结合，大大提高了固液分(fēn)离效率；并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌（特别是优势菌群）的出现，提高了生化反应速率；同时，通过降低F/M比减少剩余污泥产生量（甚至為(wèi)0），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多(duō)突出问题。

MBR工艺有(yǒu)哪些类型？

根据膜组件和生物(wù)反应器的组合方式，可(kě)将膜--生物(wù)反应器分(fēn)為(wèi)分(fēn)置式、一體(tǐ)式以及复合式三种基本类型。（以下讨论的均為(wèi)固液分(fēn)离型膜--生物(wù)反应器）

把膜组件和生物(wù)反应器分(fēn)开设置。

生物(wù)反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用(yòng)下混合液中的液體(tǐ)透过膜，成為(wèi)系统处理(lǐ)水；固形物(wù)、大分(fēn)子物(wù)质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物(wù)反应器内。

把膜组件置于生物(wù)反应器内部。进水进入膜--生物(wù)反应器，其中的大部分(fēn)污染物(wù)被混合液中的活性污泥去除，再在外压作用(yòng)下由膜过滤出水。

这种形式的膜--生物(wù)反应器由于省去了混合液循环系统，并且靠抽吸出水，能(néng)耗相对较低；占地较分(fēn)置式更為(wèi)紧凑，近年来在水处理(lǐ)领域受到了特别关注。但是一般膜通量相对较低，容易发生膜污染，膜污染后不容易清洗和更换。　

形式上也属于一體(tǐ)式膜--生物(wù)反应器，所不同的是在生物(wù)反应器内加装填料，从而形成复合式膜--生物(wù)反应器，改变了反应器的某些性状。

MBR有(yǒu)什么组合工艺？

為(wèi)了使废水达到更好的净化效果，常常将A2O工艺和MBR工艺组合成新(xīn)的系统。

焦化废水是炼焦、高温干馏、煤气净化和回收等过程中产生的，含有(yǒu)挥发酚、多(duō)环芳烃、氧、硫、氮杂环化合物(wù)等特点，以及高COD值、高酚值和高含量的氨氮。

虽然A2O工艺处理(lǐ)焦化废水是最有(yǒu)效且应用(yòng)广泛的方法之一。然而，这一过程的出水很(hěn)难达到國(guó)家污水综合排放标准。A2O-MBR组合工艺的出现，利用(yòng)膜过程的优势来进一步改善出水水质。

A2O/A-MBR工艺常用(yòng)于脱氮除磷，该工艺是在A2O工艺的基础上再设一级缺氧池，废水经过碳膜完成生物(wù)脱氮除磷后，再利用(yòng)第二缺氧池进行内源反硝化，进一步去除TN，之后，再利用(yòng)膜池的好氧曝气作用(yòng)保障出水。

在AO-MBR系统中，被隔除了悬浮物(wù)和杂物(wù)的废水流入调节池，均衡水质水量，然后进入沉淀池进行固液分(fēn)离。上流清夜流入MBR处理(lǐ)池，MBR处理(lǐ)池设计為(wèi)AO系统：在前段，进段的会流水充分(fēn)混合进行生物(wù)反硝化脱氮，在后段进行生物(wù)降解和硝化，同时加碱，处理(lǐ)后的废水直接排放。

3A-MBR工艺是将膜生物(wù)反应器技术与传统的厌氧、缺氧、好氧工艺结合的新(xīn)工艺，常常用(yòng)在脱氮除磷废水的净化，突出特点与生物(wù)除磷脱氮过程相互促进，使整个系统除磷脱氮和去除有(yǒu)机物(wù)的效率达到最大化效果。

技术特点

充分(fēn)提高膜反应池高浓度活性污泥，促进形成优势硝化菌群落，提高硝化效率，使氨氮去除彻底； 通过自动控制，优化膜生物(wù)反应器排泥时间，合理(lǐ)控制泥龄，提高系统内生長(cháng)缓慢硝化菌、反硝化菌和其他(tā)专性生化菌的浓度，提高有(yǒu)机物(wù)和除磷脱氮的效果； 实现好氧排泥，避免磷的二次释放，提高磷去除率。

A(2A)O-MBR工艺采用(yòng)的工艺流程依次為(wèi)厌氧、第一段缺氧、第二段缺氧、好氧和膜池。气特点是在A2O-MBR工艺中设置两段缺氧區(qū)，通过控制进水和回流点调节两段缺氧區(qū)的功能(néng)。

进水方式采用(yòng)厌氧區(qū)和第一缺氧區(qū)两点进水。回流方式采用(yòng)三级两点回流，第一级是膜池混合液回流到好氧去前端；第二级是好氧區(qū)混合液分(fēn)别回流到第一缺氧區(qū)和第二缺氧區(qū)；第三极是第一缺氧區(qū)的混合液混流到厌氧區(qū)。

SBR-MBR工艺是将SBR和MBR相结合形成的一种工艺，具有(yǒu)两者的优点。SBR是一种改良型的活性污泥处理(lǐ)工艺，利用(yòng)膜组件的截留过滤作用(yòng)，反应中的微生物(wù)可(kě)以最大限度的繁殖，利于硝化细菌的生長(cháng)，污泥的生物(wù)活性高、吸附和降解有(yǒu)机物(wù)能(néng)力强。

SBR-MBR工艺有(yǒu)进水、厌氧、好氧、沉淀五个系统，SBR和MBR的工作方式為(wèi)生物(wù)脱磷除氮提供条件，还可(kě)以根据处理(lǐ)不同废水的需要进行控制，利用(yòng)膜分(fēn)离排水，提高废水的净化效率，还节省了时间。