在汙水（shuǐ）處理，水資源再利用領域，MBR又稱（chēng）Membrane Bio-Reactor ）,是一種（zhǒng）由膜分（fèn）離單元與生物處理單元相結合的新型（xíng）水處理（lǐ）技術。

反應器介紹

膜生物反（fǎn）應器（（Membrane Bio-Reactor,MBR）為膜分離技術（shù）與生物處理技術有機結合之新型態廢（fèi）水（shuǐ）處理係統。以膜組件取代傳統生物處（chù）理技術末端二沉池，在生物（wù）反應器中保（bǎo）持高活性汙泥濃度（dù），提高生物處理有機負荷，從而減少汙水（shuǐ）處理設施占地麵積，並通過保持低汙泥負荷減少剩餘汙（wū）泥量。主要利用膜分離設備截留水中的活性汙泥與大分（fèn）子有機物（wù）。膜生（shēng）物反應器係統內活性汙泥（MLSS）濃度可提升（shēng）至8000~10,000mg/L，甚（shèn）至更高；汙（wū）泥（ní）齡(SRT)可延（yán）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（kě）實現對（duì）汙水深度淨化，同時硝化菌在係統內能充分繁殖，其（qí）硝化效果明顯（xiǎn），對深度除（chú）磷脫氮提供可能。

反應器用途

汙水處理:中國是一個缺水國家,汙（wū）水處理及（jí）回用是開發利用水資源的有效措施。汙水（shuǐ）回用是將城市汙水、工業（yè）汙水通過膜生物反應（yīng）器等設備處理之後,將其用於綠化、衝洗（xǐ）、補充（chōng）觀賞水體等非飲用目的,而將清潔水用於飲用等（děng）高水質要求的用途。城市汙（wū）水、工（gōng）業汙水就近可得,可免去長（zhǎng）距離輸水，而實現就近處理實現水資源的充分利用，同時汙水經過就近處理，也可防止（zhǐ）汙水在長距離輸送過（guò）程中造成汙水滲漏，導致汙染（rǎn）地下水源。汙水回用已經在世（shì）界上許多缺水的地區廣泛采用,被（bèi）認為21世紀汙水處理最實（shí）用技術。

組成部分

進水井

進水井裏設置溢流口和進水閘門，在來（lái）水（shuǐ）量超過係統負荷或者處理係統發生事故的（de）情況 下，關閉（bì）進水閘門，汙水直接通（tōng）過溢流口就近排入（rù）河道或者市政管網。

格（gé）柵

汙水中經常含有大量雜物，為（wéi）了保證（zhèng）MBR係統（tǒng）的正常運行，必須將各種纖維、渣（zhā）物、廢（fèi） 紙等雜物攔截在係統之外，因此在（zài）係統（tǒng）前設置格柵,定期將柵渣清理幹淨。

調節池

收集的汙水（shuǐ）水量和水質都是隨著時間變化（huà）的，為了保證後續（xù）處（chù）理係統的正常運行，降低 運行負荷，需要對汙水的水量和水質進行調解，因此在進入（rù）生物處（chù）理係（xì）統前設計調節池。調節池（chí）內需要定期（qī）清理沉澱物。調節池一般設（shè）置溢流，在負荷過（guò）大的（de）情況下，保證係統 的運行正常。

MBR反應池

在MBR反應池裏進行著有機汙染（rǎn）物的降解和泥水的分（fèn）離。作為處理係統的核心部分，反應池裏麵包括微生物菌落、膜組件（jiàn）、集水係統、出水係統（tǒng）、曝氣係統。

消毒裝置

根據出（chū）水的要求，係統設計有（yǒu）消毒裝置，可自動控製加藥量。

計量裝置

為了能夠保證係統運行良好，需（xū）要（yào）采（cǎi）用一定（dìng）的（de）計量裝置進行係統的參數控製（zhì）。計量控製（zhì）儀器包括流量計和水表等。

電控裝置

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

反應器工（gōng）藝

膜（mó）生物反應器(MBR)是楊造燕教授及其（qí）領導的科研小組曆經10年時間研究開發出來的新型汙水生物處理裝置,該技術被稱為"21世紀的水處理技（jì）術",該項目曾被列為國家八·五、九·五重點科（kē）技攻關項目並被國家列為"中國21世紀議程實施能（néng）力及可持續發展實用新技術",此項技術在國內處於領先水平,部（bù）分指（zhǐ）標達到國際領先水平。

MBR是（shì）膜分離技術與生物處理（lǐ）法的高效結合,其起源是用膜分離技（jì）術（shù）取代活（huó）性汙（wū）泥法中的二沉池,進行固（gù）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（bú）可比（bǐ）擬的優點:

1、高效地進行固（gù）液分離,其分離效果遠好於傳統的沉澱池,出水水質良好,出水懸（xuán）浮物和濁度接近於零,可（kě）直接回用,實現了汙水資源化。

2、膜的高（gāo）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)和汙泥（ní）齡（líng）(SRT)的完全分離（lí）,運行控（kòng）製靈活穩定。

3、由於MBR將傳統汙水（shuǐ）處理的（de）曝氣池與二（èr）沉池合二為一（yī）,並取代了三級處（chù）理的（de）全部工藝設施（shī）,因此可大幅減少占地麵積,節省土建（jiàn）投資。

4、利於（yú）硝化細（xì）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（yǒu）脫氨和除磷功能。

5、由於泥齡可以非常長,從而大大提高難降解有機物（wù）的降解效（xiào）率。

6、反應器在高容積負荷、低汙泥負荷（hé）、長泥齡下運行,剩（shèng）餘汙泥（ní）產量極低,由於泥齡可無限長（zhǎng）,理論上可實現零汙泥排放。

7、係（xì）統實現PLC控製,操作管理方便

膜生物反應器（MBR）是一種（zhǒng）由膜分離單元與生（shēng）物處理單元相結合的新型水（shuǐ）處理技術，以膜組件取代二沉池（chí）在生物（wù）反（fǎn）應器中保（bǎo）持高活性（xìng）汙泥濃度減少汙水處理設施占（zhàn）地，並通過保持低（dī）汙泥負荷（hé）減少汙泥量。與（yǔ）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（dì）麵積小；易實現自動控製、運行管（guǎn）理（lǐ）簡單。80年（nián）代以來，該技術愈來愈受（shòu）到（dào）重視，成為研究的（de）熱點之（zhī）一。膜生物反應器（qì）己（jǐ）應用（yòng）於美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規模從6m3/d至 13000m3/d不（bú）等。

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

（1）探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式，生（shēng）物反應處理工藝從活性汙泥法擴展到接觸氧化法、生物膜法（fǎ）、活性汙泥與生（shēng）物膜相結合的複合式（shì）工藝、兩相厭氧工藝；

（2）影響處理效果與膜汙染的因素、機（jī）理及數學模型的研究，探求合適的操（cāo）作條件與工藝參數，盡可能減（jiǎn）輕膜汙染，提（tí）高膜組（zǔ）件的處（chù）理能力和運行穩定性（xìng）；

（3）擴大MBR的（de）應用範圍，MBR的研究（jiū）對象從生活（huó）汙水擴展到高濃（nóng）度有（yǒu）機廢水（食（shí）品廢水、啤酒廢水）與難降解工業廢水（石化汙水、印染廢水等），但以生活汙水的處（chù）理為主。

在我國，MBR同時應（yīng）用於生（shēng）活汙水與工業廢水處理的研究。 這些研（yán）究結果都表明：MBR對各種高濃度有機廢水與難降解廢水的COD，NH3-N.SS，濁度等都達到良好的去除效果。

我國人（rén）均水（shuǐ）資源（yuán）擁有量僅為2250m3/人.年，不足世界平均水平的1/4。在我國600多個（gè）城市中，有300餘座城市缺水，真中嚴重缺水城市有100餘個，年缺水量近60億（yì）m3，每年因缺水造（zào）成經濟損失約2000億元人（rén）民幣。華北地區人均水資（zī）源占有量隻有250—480m3/人.年，低於全國人均水（shuǐ）平的1/5，這一地區的所（suǒ）有城市幾乎都（dōu）麵臨缺水問題。因此汙水（shuǐ）回用是緩解華北平原水危（wēi）機的重要措施之一。膜生物（wù）反應器技術以其優質的出水水質被認為是具有較好經濟、社（shè）會和環境效益的節水技術而倍受關注。盡管還存在較高（gāo）的運行費用問題，但隨著膜製造技術的進步，膜（mó）質量的提（tí）高和膜製（zhì）造成本的降（jiàng）低，MBR的投資也（yě）會隨之降低。如聚乙烯中空纖維膜（mó），新（xīn）型（xíng）陶瓷（cí）膜的開發等（děng）已使其成本比以往有很大降低。另一（yī）方麵，各種新（xīn）型膜生物反應器的開發也使真運行費用大大（dà）降低，如在低（dī）壓下運（yùn）行的重力淹沒式（shì）MBR、厭氧（yǎng）MBR等與傳（chuán）統的好氧加壓膜生物反應器相比，其運行費用大幅度（dù）下（xià）降。因此，從長遠的觀點（diǎn）來看，膜生物反應器在水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水處理技術的有力競爭者。

技術優點

高MLSS與微濾膜過（guò）濾下，出水水質穩（wěn）定,高品質（zhì）。高容積負荷下，停留時間短，MBR流程較（jiào）傳統係統簡單 ，占地麵積減小完全取代沉澱池、砂濾單元，占地麵積較傳統方（fāng）式節省（shěng）30%，

反應池內MLSS濃度可達10000mg/L以上，耐負荷衝擊（jī）能力強，有效處理高濃度有機廢水在微濾膜過（guò）濾下，分離（lí）效果遠優於傳統沉澱池（chí）及砂濾等處理單元，出水水（shuǐ）質良好穩定，懸浮物和濁（zhuó）度（dù）低，一般低（dī）汙（wū）染度市政廢水（shuǐ）處理後，可直接做為中水道用水或現場（chǎng）資源回收水使用有（yǒu）利（lì）於增殖緩（huǎn）慢的硝（xiāo）化細菌的截留、生長和繁（fán）殖，係統的硝化效率得以提高（gāo），A/O反應下具（jù）高效脫 氮（dàn）的功能。A/O、A2O法可有效去除氨氮與磷，尤其適用於水質管（guǎn）製區（qū）內使用微濾膜可攔除大部分細菌等微生物，減（jiǎn）少消毒藥劑添加量及獲（huò）得安全的回（huí）用水 低能耗，操作運轉費用低生物攔截在池內,可取（qǔ）得較長的SRT高汙泥齡之運轉下,在生物自解下汙泥量減少1/2以上（shàng） 。低廢棄汙泥量低於傳統活性汙泥（ní）法、排泥周期長、操作彈性大，生物膜管係統屬於絕對過濾係統及高MLSS,可輕易克服變異性大之廢水係統PLC控製設計，操作維護容易，可實現自動化控製，便於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（chí）之體積 可作封閉式設計（jì），低公害，低噪音，低臭味（wèi）膜分離大大提高了汙水的大分子難降解的物質處理效（xiào）率標準移（yí）動式（shì）模組化設計，快速簡單的安（ān）裝，易於分期（qī）擴充適用於對（duì）於舊有汙水處理廠進行改造，僅需增設MBR膜（mó）組設備。

原有（yǒu）程序加入MBR程序

流（liú）程變動原（yuán）程序中有沉澱（diàn）池兩座、快混池、慢混池、加壓浮除、上流式過（guò）濾一組、活（huó）性（xìng）炭塔兩座等程序。幾乎可全被MBR持取代。 將其中一池沉澱池改為平底，置入MBR模組。即可取代原（yuán）有（yǒu）其他程序。

處理水質更（gèng）佳 原先至加壓浮除後排（pái）放水質：

COD=182mg/l，SS=6.5mg/l，

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

COD=165.5mg/l，SS=5.7mg/l，

NH4-N=0.19mg/l，NO3-N=25mg/l

操作維護更容易，成本更低 原先程序複（fù）雜，池體（tǐ）與機械眾多，人員操作技（jì）術性與複雜度高。所需人力（lì）多。 由MBR池取代後，反洗由PLC自（zì）動控製。化學洗程序單純，各組分別實施（shī）。人員（yuán）操作管理極容易。

設置成本池體多（duō）、機械多由原有沉澱池體空間運用。

耗材由（yóu）於（yú）機械眾多，複雜，耗材數量大（dà）。也（yě）必須活化或更新活性炭。機械數量少，形式單純

總述

膜

膜生物反（fǎn）應器的材料分為有（yǒu）機膜和無機膜兩種。膜生（shēng）物（wù）反應器曾遍采用（yòng）有機膜，常用的膜（mó）材料為聚乙烯、聚丙烯等。分離式膜（mó）生物反應器通（tōng）常采用超濾（lǜ）膜組件，截留分子量一般在（zài）2—30萬。膜生物反應（yīng）器（qì）截留（liú）分子量越大，初始膜通量越大，但長期（qī）運行膜通量未必（bì）越（yuè）大（dà）。

操作方式

當（dāng）膜選定後，其物化性（xìng）質也就確定了，因（yīn）此，操作方式就成為影（yǐng）響膜生物反（fǎn）應器膜汙染的主要（yào）因素。不僅汙泥（ní）濃度、混合（hé）液粘度等影響膜通量，混合液本身的（de）過濾性能，如活性汙泥（ní）性狀、生物相也影響（xiǎng）膜生物反應器膜（mó）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（yú）改善泥水分離性能，形成（chéng）體積更大、粘性更小的汙（wū）泥絮體，減少（shǎo）了膜堵塞的機會。但絮凝劑的（de）過（guò）量加人會造（zào）成汙泥（ní）活（huó）性（xìng）受到（dào）限製，影響反應器的處理能力和處理效果。

水力學特性

改善膜麵附近料液的流體力學條件，如提高流體（tǐ）的進水流速，減少濃差極（jí）化（huà），使被截留的溶質及時被帶走。分（fèn）離式（shì）膜生（shēng）物反應器中，一般（bān）均采用錯流過濾的方式；而一體式膜生物反應器實質上是一種死端過濾方式。與死端過濾相比，錯流過濾更有助於防止膜麵沉積汙染。因此設計合理的流道結構，提高膜間液體上升流速，使較大的暖氣量起到了衝刷膜表（biǎo）麵的（de）錯流過濾效果對於淹沒式膜生物（wù）反應器顯得尤為重要。

應（yīng）用領域

各類飲料工廠（chǎng）、酒廠、食品廠、畜牧、屠宰廢水（shuǐ）處理、 n染整（zhěng）、皮革、紙漿廠、製藥業、高濃度有機等（děng）之廢水處理、汙水廠製程改善（shàn），逆滲透係統之前處理、汙水回收、大型市政廢水處理（lǐ）及再利用、社區生活中水回用、辦（bàn）公大樓中水回用、餐廳或風（fēng）景區廢水處理及再利（lì）用、地表（biǎo）水淨化處理、洗車廠船舶汙水回收再利用、放流水直接過濾，完全取代砂濾。

操作省人（rén）力、逆洗超快、無逆洗水出現…。降低SS保證至10以下，但（dàn）往往逼近0

取代傳統RO前處理（lǐ）。取代純水製造的前處（chù）理。

地下水砂粒過濾。

配合（hé）MBR工法，不用沉澱池、汙泥濃縮池、砂濾池等用地節省。更大大去（qù）除COD與BOD。尤其對（duì）於（yú）

BOD去除率（lǜ）超顯著（zhe），20以下為正常值。

MBR工藝再配合（hé）A/O、A2/O工藝（yì），可大舉降低氮與磷，適用在水質與水源保護（hù）區。

在歐、美、大陸蓬勃發展，大家都在腦力激蕩，如何（hé）配套使用。如：養殖業淨水、采（cǎi）礦業、飲水機等等。變形（xíng）的中空纖維膜應用（yòng），如雨後（hòu）春筍。

分類（lèi）

在水處理行業中，膜生物反應器（qì）投入大規模（mó）實際應用，膜生物反應器依據膜（mó）組件，及（jí）原（yuán）理有不同的分類。下麵色色婷婷97就（jiù）來了解一下膜生物反應器分類。

從（cóng）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（fǎn）應器：膜分離生物反應器用於汙水處理中的固液分（fèn）離。

膜曝氣生物（wù）反應器（qì）：膜曝氣（qì）生物反應器中膜被用於氣體質量傳遞，通常是為好氧工藝供氧，可以實現生物反（fǎn）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要用於工業中優先汙染物的（de）處理，選擇性透過膜被用於萃取特定的汙染物。

按照膜組件的放置（zhì）方式可分為：分（fèn）體式（shì）和一體式膜生物反應器

分（fèn）體式（shì）膜生（shēng）物反應器（又稱外置（zhì）式（shì）膜生物反（fǎn）應（yīng）器）是把生物反應器與膜組件（jiàn）分開放置，膜生物反應器的混合液經增壓後進（jìn）入膜組件，在壓力作（zuò）用下混合液中的液體透過膜得到係統出水（shuǐ），活（huó）性汙泥則被（bèi）截（jié）留，並（bìng）隨濃縮（suō）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器）則直接（jiē）將膜（mó）組件置於反應器內，通過的抽吸得到過濾液，膜表麵清（qīng）洗所（suǒ）需的錯流由空氣攪動產生，設（shè）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（lì），以減少膜的汙染。一體式膜生物反應器工藝是汙水生物處理技術與膜分離（lí）技術的有（yǒu）機結合。

按照膜生物反應器是（shì）否需氧：可分為好氧（yǎng）和厭氧膜生物反應器

好氧膜生物反應器一般用於城市和工業的處理，好氧MBR用於城（chéng）市汙水處理通常（cháng）是為（wéi）了使出水達到回用的目的，而用於處（chù）理工業的主要為了去除一（yī）些特別的汙染物，如油脂類汙染物。

厭氧膜生物發生器中，通（tōng）過（guò）膜的高效截留，不僅解決了厭氧汙泥容易從（cóng）膜生物反應器流失導致出（chū）水（shuǐ）水質降低的問題，同時膜分離的作用還體現在對厭氧反應器（qì）的構造與處理效果的強化方麵。以（yǐ）UASB與膜單元相結合為例，厭氧膜生物（wù）反應（yīng）器不再需要（yào）設計（jì）的三相分離器來實現固液氣的分（fèn）離；而對（duì）於兩（liǎng）相厭氧MBR，由於膜分（fèn）離的作用使產（chǎn）酸反（fǎn）應氣中的產酸菌濃度增加，提高了水解發酵能力（lì），同時膜將大分子有機物截留在產酸反應器中使水解發酵，因此保持較高的（de）酸化率。厭氧膜（mó）生物反應器廠用於高濃度有（yǒu）機分水的處理效果，由於膜生物反應器缺少（shǎo）曝氣，為了使厭氧汙泥（ní）處（chù）於懸（xuán）浮狀態，處理高濃度有機的厭氧膜（mó）生物反（fǎn）應器（qì）均采用分體式。

反（fǎn）應器特點

(1)出水（shuǐ）水質好，穩定性高膜過渡出水使得（dé）膜生物反應器內獲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力（lì）和抗負荷衝擊能（néng）力。同時，汙泥停留（liú）時間較長，這也為難降解有機物（wù）分（fèn）解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物得以在（zài）反應器內（nèi）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（lǐ）想效果。另一方麵，膜（mó）生物反應器膜分離對（duì）小於膜孔徑（jìng）有機大分子（zǐ）物質的截留作用，能夠確保濾後出水在除菌（jun1）、消除懸浮物和降低BOD方麵很穩定。

(2)占地少（shǎo）膜（mó）生物（wù）反應器可以維持較高的汙（wū）泥濃度（dù），通常MLSS為（wéi）8～20g/L，是傳統生物處理的2.5～5倍，同時（shí）係統省去了二（èr）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（jiǎn）單（dān）膜分離單元工藝簡單，出（chū）水和運行不受汙泥泥膨脹等（děng）因素的影響，操作維護（hù）簡單（dān）方便，且（qiě）易於實現自動（dòng）控製管理（lǐ）。

(4)膜生物（wù）反應器汙泥處水費用低係統（tǒng）汙泥濃度高，泥（ní）齡長，這意味著排泥量少，產泥量僅占傳（chuán）統工藝的30%，這對後續的汙泥處理極（jí）為有利。

膜生物反應器(MBR)主要應用於城市汙水的回收淨化，汙水經（jīng）MBR處理後，出（chū）水水質已達（dá）到建設部《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（fāng）便等優點，因此在城市汙水和工業廢水處理與回（huí）用等方（fāng）麵已得到了應用。

膜生物反應器（MBR）技術是膜分離技術與生物技術有機結合（hé）的新型廢水處理技術，它利（lì）用膜分（fèn）離設備將生化反應池中的活性汙泥和大（dà）分子有機（jī）物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應器工（gōng）藝通過膜的分離技（jì）術大大強化了生物反應（yīng）器的（de）功能，使活性汙泥濃度大大提高，其水力停留時間（HRT）和汙泥停留時間（SRT）可以分別控製。