在汙水處理，水（shuǐ）資源再利用領（lǐng）域，MBR又稱Membrane Bio-Reactor ）,是一種由（yóu）膜分離單元與生物處理單元（yuán）相結合的新型水處理技術。

反應器介紹

膜生物反（fǎn）應器（qì）（（Membrane Bio-Reactor,MBR）為膜分離技術與生物處理技（jì）術（shù）有機結合之新型（xíng）態（tài）廢水（shuǐ）處（chù）理係統。以膜組（zǔ）件（jiàn）取代傳統（tǒng）生物處理技術末端二沉池，在生物反應（yīng）器中保持高活性汙泥（ní）濃度，提高（gāo）生物處理有機負荷，從而減（jiǎn）少汙水處理設（shè）施占地麵積，並通過保持低汙（wū）泥負荷減少剩餘汙泥量。主要利用（yòng）膜分離設備（bèi）截（jié）留水中的活性汙泥與大分子有機物。膜生物反應器係統內活性汙泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；汙泥齡(SRT)可延長至30天以上（shàng）。

膜生物反應器因其有效的截（jié）留作用，可保留世代周（zhōu）期較長的（de）微生物，可（kě）實現對汙水深度淨化，同時硝化（huà）菌在係統內能充分繁殖（zhí），其硝化效（xiào）果明顯，對深度（dù）除磷脫氮提供（gòng）可能。

反應（yīng）器用途

汙水處理:中國是一個缺水國家,汙水（shuǐ）處理及（jí）回用是（shì）開發利（lì）用水資源的有（yǒu）效措施。汙水回用是將城市汙水（shuǐ）、工業汙水通過膜生物（wù）反應器等設備（bèi）處理（lǐ）之後,將其用（yòng）於綠（lǜ）化、衝洗、補充觀（guān）賞水體等非飲用（yòng）目的,而將清潔水用於飲用等高水質要求的用途。城市汙水、工業（yè）汙水（shuǐ）就近可得,可免去長距離輸水，而實現就近處理實（shí）現（xiàn）水資源的充分利用，同時汙水經過就（jiù）近處理，也可防止（zhǐ）汙（wū）水在長距離輸送（sòng）過程中造成汙水滲漏，導致汙染地下水源。汙水回用已經在世界（jiè）上許多缺水的地區（qū）廣泛采用,被認為21世紀汙（wū）水處理最實用技術（shù）。

組成部分

進水井（jǐng）

進水井裏設置溢流口（kǒu）和進水閘門，在來水（shuǐ）量超過係統負（fù）荷或者處理係統發生事故的情況 下，關閉進水（shuǐ）閘門，汙水直接通過溢流口就近排入河道或者市政管網。

格柵

汙（wū）水中經常（cháng）含有大量雜物（wù），為了保（bǎo）證MBR係統的正常運（yùn）行，必須將各種纖維、渣物、廢 紙等雜物攔截（jié）在係統之（zhī）外，因此在係統前設置格柵,定期將柵渣清（qīng）理幹（gàn）淨。

調節池

收集的汙水（shuǐ）水量和水質都是隨著時間變化的，為了保證後續處理係統的正常運行，降低 運（yùn）行負荷，需要對汙水的水量和（hé）水質進行調解（jiě），因此在進入生物處理（lǐ）係統前設計調節池。調節池內需要（yào）定期清理沉澱物。調節池一般設置溢流，在（zài）負荷過大的情況下，保證係（xì）統 的運行正常。

MBR反（fǎn）應池

在MBR反應池裏進行著有機汙染物的降解和泥水的分離。作（zuò）為處理（lǐ）係統的核心部分，反（fǎn）應池裏麵（miàn）包括微生物菌落、膜組件、集水（shuǐ）係統、出水係（xì）統、曝氣係統。

消毒裝置

根據出水的要求，係統設計有消（xiāo）毒裝置，可（kě）自動控製加（jiā）藥量。

計量裝置（zhì）

為了能夠保證係統運行良好，需要采用一定的計（jì）量裝置進行係統的參數控製。計量控製儀器包括流量計和（hé）水表等。

電控（kòng）裝置

電控箱安裝於設備機（jī）房內。主要控（kòng）製進水泵、風機和抽吸泵。控製有手動控製和自（zì）動控製兩種形式。進水（shuǐ）泵在PLC控（kòng）製下，根據各反應池水位情況，自動運行。抽吸（xī）泵運行按預設時間周期間歇控製，當MBR反應池低水位時（shí），抽吸泵自動（dòng）停止，以保護膜組器。

反應器工藝

膜生物反應器(MBR)是楊造燕（yàn）教授及其領導的科研小組曆（lì）經10年時間研究開（kāi）發出來的新型汙水生物處理（lǐ）裝置,該技術被稱為"21世（shì）紀的水（shuǐ）處理技術",該項目曾被列（liè）為國家八（bā）·五、九·五重點科技攻（gōng）關項目並被國家列為"中國（guó）21世紀議程實施能力及可持續發展實（shí）用新技術",此項技術在國內處（chù）於領先水平,部分指標達到國際領先水平。

MBR是（shì）膜分（fèn）離技（jì）術與生（shēng）物處理法的高效結合,其起（qǐ）源是用膜分（fèn）離技術取代活性汙泥法中的二沉池（chí）,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,而且具有汙水三級處理傳統工藝不可比擬的優點:

1、高效（xiào）地進行固（gù）液分離,其分離效果遠好於傳統的沉澱池,出水水質（zhì）良好,出水懸浮物和濁度接近於零,可直（zhí）接回用,實現了（le）汙水資源化。

2、膜的高效截留作（zuò）用,使微生（shēng）物完全截（jié）留在生物反應器內,實現反應器水力停留時間(HRT)和汙泥齡(SRT)的完（wán）全分離,運行控製靈（líng）活穩定。

3、由於MBR將傳統汙水處（chù）理的曝（pù）氣池與（yǔ）二沉池合二為一,並取（qǔ）代了三（sān）級處理的全部工藝設施,因此可大幅減少占地（dì）麵積,節省土建（jiàn）投資。

4、利於硝化細菌的截留和繁殖,係統硝化效率高。通過運行方式的改變亦可有脫氨和除磷（lín）功能。

5、由於泥齡可以非常長,從而大大提高難降解有（yǒu）機物的降解效率。

6、反應器在高容積負（fù）荷（hé）、低汙泥負（fù）荷、長泥齡下運行,剩餘汙泥產量極（jí）低,由（yóu）於泥齡可無限長,理論上（shàng）可實現零（líng）汙泥排放（fàng）。

7、係統實現PLC控製,操作管理方便

膜（mó）生物反應器（MBR）是一種由（yóu）膜分（fèn）離單元與（yǔ）生物處理單元相（xiàng）結（jié）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汙泥濃度減少汙水處（chù）理設施（shī）占地，並通過保（bǎo）持低（dī）汙泥負荷（hé）減少汙泥量。與傳統的生化水處（chù）理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出（chū）水水質好；設備緊湊、占地麵積小；易實現自動控製、運行（háng）管理簡單。80年代以來，該（gāi）技術愈（yù）來愈受到重（chóng）視（shì），成（chéng）為研究的熱（rè）點之一（yī）。膜生物反應器己應用於美國、德國（guó）、法國和埃及等十多個國家，規模從（cóng）6m3/d至 13000m3/d不等。

我國對MBR的研究還不（bú）到十年，但進展十分迅速。 國內對MBR的研究大致可分為幾個方麵：

（1）探索不同生物處（chù）理工藝與膜分離單元的組合形式，生物反應（yīng）處理（lǐ）工藝（yì）從活性汙泥法擴展到（dào）接觸氧化法、生物膜法、活性汙泥與（yǔ）生物膜相結合的複合式工藝（yì）、兩相厭（yàn）氧工藝；

（2）影響處理效果（guǒ）與膜汙染的（de）因素、機理及數學模型的（de）研究，探求（qiú）合適的（de）操作條件與工藝參數，盡可（kě）能減輕膜汙染，提高膜組件的處理能（néng）力和運（yùn）行穩（wěn）定性；

（3）擴大MBR的應用範圍，MBR的（de）研究（jiū）對象（xiàng）從生活汙水擴展到高濃度有機（jī）廢水（食品廢（fèi）水、啤酒廢水）與難降解（jiě）工業廢水（石化汙水、印染廢水等（děng）），但以生活汙水的處理為（wéi）主。

在我國，MBR同時應用於生活汙水與工業廢水處理的研究。 這些研究結果都（dōu）表明：MBR對各種（zhǒng）高濃度有機廢（fèi）水與難降（jiàng）解廢水的COD，NH3-N.SS，濁（zhuó）度等都達到良好的去除效果。

我國（guó）人均水資（zī）源（yuán）擁有量僅為2250m3/人.年（nián），不足世界平均水平的1/4。在我國600多個城市（shì）中，有（yǒu）300餘座城市缺（quē）水，真中嚴重缺（quē）水城市有100餘個，年缺水量近60億m3，每（měi）年因缺（quē）水造成經濟損失約（yuē）2000億（yì）元人民幣。華北地區人均水資源占有量（liàng）隻（zhī）有（yǒu）250—480m3/人.年（nián），低於全國人均水平的1/5，這一地區的所有城市幾乎都麵臨（lín）缺（quē）水問題（tí）。因此汙水回用是緩解華北平原水（shuǐ）危機的重要措施之一。膜生物反應器技（jì）術以其優質的出水水質（zhì）被認為是具（jù）有較好經（jīng）濟、社會（huì）和環（huán）境效益的節水技術而倍受關注。盡管還存在較高的運行費用問（wèn）題，但隨著膜製造技術的進（jìn）步，膜質量的提（tí）高和膜製造成本的降（jiàng）低，MBR的投資也會隨之降低。如聚（jù）乙烯中空纖維膜，新型陶（táo）瓷膜的開發等已使其成本比以往有很大降低。另一方麵，各種新型膜生物反應器的開發也使真（zhēn）運行費用大大降低，如在低壓下運行的重力淹沒式（shì）MBR、厭氧MBR等與傳統（tǒng）的好氧加壓膜生物反應器相比，其運（yùn）行費用大幅度下降（jiàng）。因此，從長遠的觀點來看，膜生物反（fǎn）應器在水（shuǐ）處理中應用範圍必將越來越廣。在水環境標準日益嚴格的今天，MBR已顯示出其巨大的發展潛力，將是新世紀替代傳統廢（fèi）水處理技術的有力競（jìng）爭者。

技術優（yōu）點

高MLSS與微濾膜過濾下，出水水質穩定,高品質。高（gāo）容積負荷下，停留時（shí）間短，MBR流程較傳統係統簡單 ，占（zhàn）地麵積減小完（wán）全取代沉澱（diàn）池、砂濾單元，占地麵積較傳統方式（shì）節省30%，

反（fǎn）應池內MLSS濃度可達10000mg/L以上，耐負荷衝擊能力強，有效處理高濃度有機廢水在微濾膜過濾下，分離效果遠優於（yú）傳統沉（chén）澱池及砂濾等處理單（dān）元，出（chū）水水質良好穩定，懸浮（fú）物和濁度低，一般低汙染度市政廢（fèi）水處理後，可直接做為中水道用水或現場資源回收水使（shǐ）用（yòng）有利於增殖緩慢的硝化細菌的截（jié）留、生長（zhǎng）和繁殖，係統的硝化效率得以提高，A/O反應下具高效脫 氮的功能。A/O、A2O法可有效去除氨氮與磷，尤其適用於（yú）水質管製區內使（shǐ）用微濾膜可（kě）攔除大部分（fèn）細菌等微生物，減少消毒藥劑添加量及獲得安（ān）全的回用水 低能耗（hào），操作運轉費用低生物攔截在池內,可取得較長的SRT高汙泥齡之（zhī）運（yùn）轉下,在生物自解下汙泥量減少1/2以上 。低廢棄汙泥量低於傳（chuán）統（tǒng）活性（xìng）汙泥法、排泥（ní）周期長、操作（zuò）彈性（xìng）大，生物（wù）膜（mó）管係統屬於絕對（duì）過濾係（xì）統及高MLSS,可（kě）輕易克（kè）服變異性大之廢水係統PLC控製設計，操作維護容易，可實現自動化（huà）控製，便於（yú）管理高生物汙泥操作濃度;MLSS=6000~10000mg/l ，可減少生物好氧汙泥池之體積（jī） 可作封閉式設計，低公害，低噪音，低臭（chòu）味膜分離大大提高了汙水的大分子難降（jiàng）解的物質處理效率標準移動式模組化設計，快速簡單的安裝，易於分期（qī）擴充適用於對於舊有汙水處理廠進行改造，僅需增設MBR膜組設備（bèi）。

原有程（chéng）序加入MBR程序

流程變動原程序中有沉澱池兩（liǎng）座、快混池、慢混池、加壓浮（fú）除、上流式過濾一（yī）組、活性炭塔兩座（zuò）等（děng）程序。幾乎可全被MBR持取代。 將其中一池沉澱池改（gǎi）為平底，置入MBR模組。即可取代原有其（qí）他程序。

處理水質更（gèng）佳 原先至加壓浮除後（hòu）排放水質：

COD=182mg/l，SS=6.5mg/l，

NH4-N=0.4mg/l，NO3-N=31.4mg/l 經MBR處理後水質：

COD=165.5mg/l，SS=5.7mg/l，

NH4-N=0.19mg/l，NO3-N=25mg/l

操作維（wéi）護更（gèng）容易，成本更低 原先程（chéng）序複雜，池（chí）體（tǐ）與機械眾（zhòng）多，人員操作技（jì）術性與（yǔ）複雜度高。所需人力多。 由MBR池取代後，反洗由PLC自動控製。化學（xué）洗程序單純，各組（zǔ）分別實施。人員操作管理極容易。

設置成本池體多、機械多由原有（yǒu）沉（chén）澱（diàn）池體空間運用。

耗材由於機械眾多，複雜，耗材數量大（dà）。也必須活化或更新活性炭（tàn）。機械（xiè）數量少，形式單純

總（zǒng）述

膜

膜生物反應器的材（cái）料分為有機膜和（hé）無機（jī）膜兩種。膜生物反應器曾遍采用有機膜，常用的膜材（cái）料為聚乙烯、聚丙（bǐng）烯等。分離式膜生物反應器通常采用超濾膜組件，截留分子量（liàng）一般在2—30萬。膜生物反應器截留分（fèn）子量越大，初始（shǐ）膜通量越大，但長期運（yùn）行膜通量（liàng）未必越大。

操作方式

當（dāng）膜選定後，其（qí）物化（huà）性質也（yě）就確定了，因此，操作方式就成為影響膜生物反應器膜汙染的主要因素。不（bú）僅汙泥濃度、混合液（yè）粘度等影響膜通量，混合液本身的過濾性能，如活（huó）性汙（wū）泥性（xìng）狀（zhuàng）、生物（wù）相也影響膜（mó）生物反應器膜通量的衰減。有研究表明：粉末活性炭（PAC）與絮凝劑的加入有（yǒu）助於改善泥水（shuǐ）分離性能，形成體積更大、粘（zhān）性更小的汙泥絮體，減少了膜堵塞的機會。但絮凝劑的過量加人會造成汙泥（ní）活性受到限製，影響反應（yīng）器的處理能力和處理效果（guǒ）。

水力學特性

改善膜麵附（fù）近（jìn）料液的流體力學條件，如提高流體的進水流速，減少濃差極化，使被截留的（de）溶（róng）質及時被帶走。分離（lí）式（shì）膜生物反應器中，一般均采用錯（cuò）流過濾的方式；而一體（tǐ）式膜生物反應器實（shí）質（zhì）上是一種死（sǐ）端過濾方（fāng）式。與死端（duān）過濾（lǜ）相比，錯流過濾（lǜ）更（gèng）有助於（yú）防止膜麵沉積汙染。因此設計合理（lǐ）的（de）流道結構，提高膜間液體上升（shēng）流速，使較大的暖氣量（liàng）起到了衝刷膜表麵的錯（cuò）流過濾（lǜ）效（xiào）果對於淹（yān）沒（méi）式膜（mó）生物反應器（qì）顯（xiǎn）得尤為重要。

應用領（lǐng）域

各類飲料工（gōng）廠、酒廠、食品廠、畜牧、屠宰廢水處理、 n染整、皮革、紙（zhǐ）漿廠、製藥業、高濃度（dù）有（yǒu）機（jī）等之廢水處理、汙水廠製程改善，逆滲透係統之前處理、汙水回（huí）收、大型市政廢水處理及再利用、社區生活中水回用、辦公大樓中水回用、餐廳或風景區廢水處理及再利用（yòng）、地表水（shuǐ）淨化處理、洗車廠船舶（bó）汙水回收再利用、放流水直接過濾，完全取代砂濾。

操作省人力、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（dài）傳統RO前（qián）處理。取代純水製造的前處理。

地下水砂粒過濾。

配（pèi）合MBR工法，不用沉澱池、汙泥濃縮池、砂濾池等用地節省。更大大（dà）去除COD與BOD。尤其對於

BOD去除率超顯著（zhe），20以下為正常（cháng）值。

MBR工藝再配合A/O、A2/O工（gōng）藝，可大舉降低氮與磷（lín），適用在水質（zhì）與水源保護區。

在歐（ōu）、美、大陸蓬勃發展，大家都在腦力激（jī）蕩，如何配套使用（yòng）。如：養殖（zhí）業淨水、采礦業、飲水（shuǐ）機等等。變形的中空（kōng）纖維膜應用，如雨後春筍。

分類

在水處理行業（yè）中，膜生物反應器投入大（dà）規模實際應（yīng）用，膜（mó）生物反應器依據膜組件，及原（yuán）理有不同的分類。下麵色色婷婷97就來了（le）解一下膜生物反應器分類。

從整體上來講，膜生物反應器分類有以下（xià）幾種：

膜分離生物反應器：膜（mó）分離生物反應器用於汙水處理中的固液分離。

膜曝氣生物反應（yīng）器：膜曝氣生物反應器中膜被用於氣體質量（liàng）傳遞，通常是為好（hǎo）氧工藝供氧，可以實現生物反應器的無泡曝氣，大大提高反應器的傳氧效率。

萃取膜生物反應器：萃取膜生物反應器主（zhǔ）要用於工業中優先汙染物的處理，選擇性透（tòu）過膜被用於萃取特定的汙染物。

按照膜組件的放置方式可分（fèn）為：分體式和一體式膜生物反應（yīng）器

分體式膜生物反應器（又稱外（wài）置式膜（mó）生物反應器）是把生物反應器與膜組（zǔ）件分開放置，膜生物反應器的混合液經增壓後進入膜（mó）組件，在壓力作用下混合液（yè）中的液（yè）體透過（guò）膜得到係統出水，活（huó）性（xìng）汙泥則被截留，並隨濃縮液回流到生物反應器內。

一體式膜生物反應器（又稱內置式膜生物反應（yīng）器）則直接將（jiāng）膜（mó）組件置於反應器內，通過的抽吸得到過濾液，膜表麵清洗所需的錯（cuò）流由空氣攪動產生，設置在膜的正下方，混合液隨氣流向上流動，在膜表麵產生剪切力，以減少（shǎo）膜的（de）汙染（rǎn）。一體式膜生物反應器工藝是汙水生物處理技術與膜分離技術的有機結合。

按照膜生物反應器是否需氧：可分為好氧和厭氧膜生物反應器

好氧膜（mó）生物反應器一般用於城（chéng）市和工業的處理，好氧MBR用（yòng）於城市汙水處（chù）理通常是為了使出水達到回用的目的，而用於處理工業（yè）的主（zhǔ）要為了去除一些特別的汙染物，如（rú）油脂類汙染物。

厭氧膜（mó）生物發生器中，通過膜的高效截留，不僅解決了厭氧汙（wū）泥容易從膜生物反應器流失導致（zhì）出水水質降低的問題，同時膜分離的作用還體現在對厭氧（yǎng）反應器的構造與處理效果的強化方麵。以UASB與（yǔ）膜單元相結合為例，厭（yàn）氧膜生物反應器不再（zài）需要設計的三相分離器來實（shí）現固液氣的分離；而對（duì）於兩（liǎng）相厭氧MBR，由於膜分離的作用使產（chǎn）酸反應氣中的（de）產（chǎn）酸菌濃度增加，提高了水解發酵能力，同時膜將大分（fèn）子有機物截（jié）留在產酸反應器中使水解發酵，因此（cǐ）保（bǎo）持（chí）較高的酸化率。厭（yàn）氧膜生物反應器廠用於高濃度有機分水的處理效果，由於膜生物反應器缺少曝氣，為了使厭（yàn）氧汙泥處於懸浮（fú）狀態，處理高濃度有機的厭（yàn）氧膜生物反（fǎn）應器均采（cǎi）用分體式。

反應器特點

(1)出水水（shuǐ）質好，穩定性高膜過渡出水使（shǐ）得膜生物反應器內獲（huò）得比普通活性汙泥法高得多的生物濃度，極大地提高了生物降解能（néng）力和抗負荷衝擊能力（lì）。同時（shí），汙泥停留時間較長，這也（yě）為難降解有機物分解菌和（hé）硝化菌等增殖（zhí）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（jiě）有機物和氨（ān）氮的去除可以取得理想（xiǎng）效果。另一方麵，膜生物反應器膜分離對小於膜孔徑有（yǒu）機大分子物（wù）質的截留作用，能夠確保濾後出（chū）水（shuǐ）在除菌、消除懸浮物和降低BOD方麵（miàn）很穩定。

(2)占地少膜生物反應器可以（yǐ）維持較高的汙泥濃度，通常MLSS為8～20g/L，是傳統生物處理的2.5～5倍，同時（shí）係統省去了二沉池和汙泥回流設備，因而占地麵積省。

(3)膜生物反應器操作維護（hù）簡單膜分離單元工藝簡單，出水和運行不受汙泥泥膨脹等因素的影響，操作維護（hù）簡（jiǎn）單方便（biàn），且易於實現自（zì）動控製管理。

(4)膜（mó）生物反應器汙泥處水費用（yòng）低係統汙泥濃度高，泥齡長，這意味著排泥量少，產泥量僅占傳統工藝的30%，這對後續的汙（wū）泥處理極（jí）為有利。

膜生物反應器(MBR)主要應用於（yú）城市汙水的回收（shōu）淨化，汙水經MBR處理後，出水水質已達到建設部（bù）《生活雜用水水質標準》，可直接用於綠化、衝洗、消防、樓房中水回用補充觀（guān）賞水體等非飲用水的目的，MBR具有實現自動控製和操作管理方便等優點，因（yīn）此（cǐ）在城市（shì）汙水和工（gōng）業廢水處理與回用等方麵已得（dé）到了應用。

膜生物反應器（MBR）技術是膜（mó）分離技術（shù）與生物技術有機結合的新型廢（fèi）水處理技術，它利用膜分離設備將生化反應池中的（de）活性汙泥和大（dà）分子有機物截留住，省掉（diào）二沉池。膜-生物反（fǎn）應器工藝通過膜的分離（lí）技術大大強化了生物反應器的功能，使活性汙泥（ní）濃度大大提高，其水力停（tíng）留時間（HRT）和汙泥停留時間（SRT）可以分別控製。