在污水處理，水資源再利用領(lǐng)域，MBR又稱膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor ）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。

膜生物反應(yīng)器_膜生物反應(yīng)器 -簡介

膜-生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor,MBR）為膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)之膜分離設(shè)備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子固體物。因此系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（mlss）濃度可提升至10,000mg/L，污泥齡(SRT)可延長30天以上，于如此高濃度系統(tǒng)可降低生物反應(yīng)池體積，而難降解的物質(zhì)在處理池中亦可不斷反應(yīng)而降解。故在膜制造技術(shù)不斷提升支援下，MBR處理技術(shù)將更加成熟并吸引著全世界環(huán)境保護(hù)工業(yè)的目光，并成為21世紀(jì)污水處理與水資源回收再利用唯一選擇。

膜生物反應(yīng)器_膜生物反應(yīng)器 -用途

污水處理:中國是一個(gè)缺水國家,污水處理及回用是開發(fā)利用水資源的有效措施。污水回用是將城市污水通過膜生物反應(yīng)器等設(shè)備的處理之后,將其用于綠化、沖洗、補(bǔ)充觀賞水體等非飲用目的,而將清潔水用于飲用等高水質(zhì)要求的用途。城市污水就近可得,免去了長距離輸水:其在被處理之后污染物被大幅度去除,這樣不僅節(jié)約了水資源,也減少了環(huán)境污染。污水回用已經(jīng)在世界上許多缺水的地區(qū)廣泛采用,被認(rèn)為具有顯著的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。
迸出水水質(zhì)比較:
設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì):BOD5<30Omg/l CODcr<50Omg/l
SS<30Omg/l T--N<4-5mg/l
出水水質(zhì):BOD5<5mg/l NH4+-N<1.Omg/l
CODcr〈2Omg/l 濁度<1NTU
SS=Omg/l 細(xì)菌總數(shù)<20個(gè)/ml
T-N<0.5mg/l 大腸桿菌數(shù)未檢出

膜的種類繁多,按分離機(jī)理進(jìn)行分類,有反應(yīng)膜、離子交換膜、滲透膜等;按膜的性質(zhì)分類,有天然膜(生物膜)和合成膜(有機(jī)膜和無機(jī)膜) ;按膜的結(jié)構(gòu)型式分類,有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。

膜生物反應(yīng)器_膜生物反應(yīng)器 -工藝

膜生物反應(yīng)器(MBR)是楊造燕教授及其領(lǐng)導(dǎo)的科研小組歷經(jīng)10年時(shí)間研究開發(fā)出來的新型污水生物處理裝置,該技術(shù)被稱為"21世紀(jì)的水處理技術(shù)",該項(xiàng)目曾被列為國家八?五、九?五重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目并被國家列為"中國21
世紀(jì)議程實(shí)施能力及可持續(xù)發(fā)展實(shí)用新技術(shù)",此項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平,部分指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

MBR是膜分離技術(shù)與生物處理法的高效結(jié)合,其起源是用膜分離技術(shù)取代活性污泥法中的二沉池,進(jìn)行固液分離。這種工藝不僅有效地達(dá)到了泥水分離的目的,而且具有污水三級處理傳統(tǒng)工藝不可比擬的優(yōu)點(diǎn):

1、高效地進(jìn)行固液分離,其分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的沉淀池,出水水質(zhì)良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實(shí)現(xiàn)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(yīng)器內(nèi),實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離,運(yùn)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沉池合二為一,并取代了三級處理的全部工藝設(shè)施,因此可大幅減少占地面積,節(jié)省土建投資。
4、利于硝化細(xì)菌的截留和繁殖,系統(tǒng)硝化效率高。通過運(yùn)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(jī)物的降解效率。
6、反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡下運(yùn)行,剩余污泥產(chǎn)量極低,由于泥齡可無限長,理論上可實(shí)現(xiàn)零污泥排放。
7、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PLC控制,操作管理方便
膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點(diǎn)：處理效率高、出水水質(zhì)好；設(shè)備緊湊、占地面積??；易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、運(yùn)行管理簡單。80年代以來，該技術(shù)愈來愈受到重視，成為研究的熱點(diǎn)之一。目前膜生物反應(yīng)器己應(yīng)用于美國、德國、法國和埃及等十多個(gè)國家，規(guī)模從6m3／d至 13000m3／d不等。

我國對MBR的研究還不到十年，但進(jìn)展十分迅速。 國內(nèi)對MBR的研究大致可分為幾個(gè)方面：（1）探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式，生物反應(yīng)處理工藝從活性污泥法擴(kuò)展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結(jié)合的復(fù)臺式工藝、兩相厭氧工藝；（2）影響處理效果與膜污染的因素、機(jī)理及數(shù)學(xué)模型的研究，探求合適的操作條件與工藝參數(shù)，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運(yùn)行穩(wěn)定性；（3）擴(kuò)大MBR的應(yīng)用范圍，MBR的研究對象從生活污水?dāng)U展到高濃度有機(jī)廢水（食品廢水、啤酒廢水）與難降解工業(yè)廢水（石化污水、印染廢水等），但以生活污水的處理為主。
在我國，MBR同時(shí)應(yīng)用于生活污水與工業(yè)廢水處理的研究。 這些研究結(jié)果都表明：MBR對各種高濃度有機(jī)廢水與難降解廢水的COD，NH3-N.SS，濁度等都達(dá)到良好的去除效果。
我國人均水資源擁有量僅為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余座城市缺水，真中嚴(yán)重缺水城市有100余個(gè)，年缺水量近60億m3，每年因缺水造成經(jīng)濟(jì)損失約2000億元人民幣。華北地區(qū)人均水資源占有量只有250―480m3/人.年，低于全國人均水平的1／5，這一地區(qū)的所有城市幾乎都面臨缺水問題。因此污水回用是緩解華北平原水危機(jī)的重要措施之一。膜生物反應(yīng)器技術(shù)以其優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)被認(rèn)為是具有較好經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益的節(jié)水技術(shù)而倍受關(guān)注。盡管還存在較高的運(yùn)行費(fèi)用問題，但隨著膜制造技術(shù)的進(jìn)步，膜質(zhì)量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投資也會隨之降低。如聚乙烯中空纖維膜，新型陶瓷膜的開發(fā)等已使其成本比以往有很大降低。另一方面，各種新型膜生物反應(yīng)器的開發(fā)也使真運(yùn)行費(fèi)用大大降低，如在低壓下運(yùn)行的重力淹沒式MBR、厭氧MBR等與傳統(tǒng)的好氧加壓膜生物反應(yīng)器相比，其運(yùn)行費(fèi)用大幅度下降。因此，從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來看，膜生物反應(yīng)器在水處理中應(yīng)用范圍必將越來越廣。在水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格的今天，MBR已顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿?，將是新世紀(jì)替代傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)的有力競爭者。

膜生物反應(yīng)器_膜生物反應(yīng)器 -技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

高M(jìn)LSS與微濾膜過濾下，出水水質(zhì)穩(wěn)定,高品質(zhì)
。高容積負(fù)荷下，停留時(shí)間短，MBR流程較傳統(tǒng)系統(tǒng)簡單 ，占地面積減小
完全取代沉淀池、砂濾單元，占地面積較傳統(tǒng)方式節(jié)省30%，無污泥沉降性問題
反應(yīng)池內(nèi)MLSS濃度可達(dá)10000mg/L以上，耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，有效處理高濃度有機(jī)廢水
在微濾膜過濾下，分離效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀池及砂濾等處理單元，出水水質(zhì)良好穩(wěn)定，懸浮物和濁
度低，一般低污染度市政廢水處理后，可直接做為中水道用水或現(xiàn)場資源回收水使用
有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的截留、生長和繁殖，系統(tǒng)的硝化效率得以提高，A/O反應(yīng)下具高效脫
氮的功能。A/O、A2O法可有效去除氨氮與磷，尤其適用于水質(zhì)管制區(qū)內(nèi)使用
微濾膜可攔除大部分細(xì)菌等微生物，減少消毒藥劑添加量及獲得安全的回用水
低能耗，操作運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低
生物攔截在池內(nèi),可取得較長的SRT高污泥齡之運(yùn)轉(zhuǎn)下,在生物自解下污泥量減少1/2以上 。低廢棄污
泥量低于傳統(tǒng)活性污泥法、排泥周期長
操作彈性大，生物膜管系統(tǒng)屬于絕對過濾系統(tǒng)及高M(jìn)LSS,可輕易克服變異性大之廢水系統(tǒng)
PLC控制設(shè)計(jì)，操作維護(hù)容易，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，便于管理
高生物污泥操作濃度;MLSS=6000~10000mg/l ，可減少生物好氧污泥池之體積
可作封閉式設(shè)計(jì)，低公害，低噪音，低臭味
膜分離大大提高了污水的大分子難降解的物質(zhì)處理效率
標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)式模組化設(shè)計(jì)，快速簡單的安裝，易于分期擴(kuò)充
適用于對于舊有污水處理廠進(jìn)行改造，僅需增設(shè)MBR膜組設(shè)備

原有程序 加入MBR程序
流程變動(dòng) 原程序中有沉淀池兩座、快混持、慢混池、加壓浮除、上流式過濾一組、活性炭塔兩座等程序。幾乎可全被MBR持取代。 將其中一池沉淀池改為平底，置入MBR模組。即可取代原有其他程序。
處理水質(zhì)更佳 原先至加壓浮除后排放水質(zhì)：
COD=182mg/l，SS=6.5mg/l，
NH4-N=0.4mg/l，NO3-N=31.4mg/l 經(jīng)MBR處理后水質(zhì)：
COD=165.5mg/l，SS=5.7mg/l，
NH4-N=0.19mg/l，NO3-N=25mg/l
操作維護(hù)更容易，成本更低 原先程序復(fù)雜，池體與機(jī)械眾多，人員操作技術(shù)性與復(fù)雜度高。所需人力多。 由MBR池取代后，反洗由PLC自動(dòng)控制?；瘜W(xué)洗程序單純，各組分別實(shí)施。人員操作管理極容易。
設(shè)置成本 池體多、機(jī)械多 由原有沉淀池體空間運(yùn)用。
耗材 由于機(jī)械眾多，復(fù)雜，耗材數(shù)量大。也必須活化或更新活性炭。 機(jī)械數(shù)量少，形式單純

膜生物反應(yīng)器_膜生物反應(yīng)器 -應(yīng)用方式

為上世紀(jì)90年代國際上新興的水處理技術(shù)，它將污水生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合，首先利用生化技術(shù)降解水中的有機(jī)物，馴養(yǎng)優(yōu)勢菌類 、阻隔細(xì)菌，然后利用膜技術(shù)過濾懸浮物和水溶性大分子物質(zhì)，降低水濁度，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。膜生物反應(yīng)器技術(shù)可廣泛用于污水處理和中水回用等領(lǐng)域。

一、CCAS處理技術(shù)，即連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝（Continuous Cycle Aeration System），是一種連續(xù)進(jìn)水式SBR曝氣系統(tǒng)。污水處理工藝CCAS是在SBR（sequencingBatch Reactor，序批式處理法）的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。CCAS污水處理工藝對污水預(yù)處理要求不高，只設(shè)間隙15mm的機(jī)械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應(yīng)池，除磷、脫氮、降解有機(jī)物及懸浮物等功能均在該池內(nèi)完成，出水可達(dá)標(biāo)排放。

污水處理工藝CCAS上獨(dú)特的優(yōu)勢：

(1)曝氣時(shí)，CCAS污水處理的污水和污泥處于完全理想混合狀態(tài)，保證了BOD、COD的去除率，去除率高達(dá)95%。

(2)“好氧-缺氧”及“好氧-厭氧”的反復(fù)運(yùn)行模式強(qiáng)化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率達(dá)80%以上，保證了出水指標(biāo)合格。

(3)沉淀時(shí)，整個(gè)CCAS反應(yīng)池處于完全理想沉淀狀態(tài)，使出水懸浮物極低，低的值也保證了磷的去除效果。

CCAS污水處理工藝的缺點(diǎn)是各池子同時(shí)間歇運(yùn)行，人工控制幾乎不可能，全賴電腦控制，對處理廠的管理人員素質(zhì)要求很高，對設(shè)計(jì)、培訓(xùn)、安裝、調(diào)試等工作要求較嚴(yán)格。

二、連續(xù)微濾（CMF）技術(shù)

采用超微濾膜對液體進(jìn)行選擇性過濾分離，在操作壓力范圍下對液體混合物進(jìn)行截流而達(dá)到分離、濃縮、凈化的目的。目前，連續(xù)超微濾技術(shù)受到市場和用戶的廣泛關(guān)注及使用，為一成熟技術(shù)。公司的聚丙烯中空纖維膜元件在凈水領(lǐng)域、河川水、深井水及工業(yè)制程濃縮的處理有豐富的經(jīng)驗(yàn)。膜系統(tǒng)中原水在膜外側(cè)，凈化水走膜內(nèi)側(cè)，回流比高，水在膜管內(nèi)的流速大，有利于減小膜污染。同時(shí)采用氣水混合反洗工藝，通過空氣對膜表面的擦洗，能夠有效的保護(hù)膜元件，膜清洗效果好，可有效去除水中的細(xì)菌、微生物和懸浮物等雜質(zhì)，出水濁度近于零....

可作為RO、NF的前處理，可使RO、NF進(jìn)水的SDI

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