在汙（wū）水處理，水資源再利用（yòng）領域，MBR又（yòu）稱Membrane Bio-Reactor ）,是一種（zhǒng）由膜分離（lí）單元與生物處理單元相結合的新（xīn）型（xíng）水處理技術。

反應（yīng）器介紹

膜生物反應器（（Membrane Bio-Reactor,MBR）為膜分離（lí）技術與生物處理技術有機結（jié）合之新型態廢水處理係統。以膜（mó）組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保（bǎo）持高活性汙泥濃度，提（tí）高生物處理有機負荷，從而減少汙水處理設施占地麵積，並通過保（bǎo）持低汙泥負荷減少剩餘汙（wū）泥量。主要利用膜分（fèn）離設備截留水中的活（huó）性汙泥與大分子有機物。膜生物（wù）反應器係統內活性汙泥（MLSS）濃度（dù）可提升至8000~10,000mg/L，甚至更（gèng）高；汙泥齡(SRT)可延長至30天以上。

膜生物反應器因其有效的截留作用，可保（bǎo）留世（shì）代（dài）周期較長的微生物，可實現對汙水深（shēn）度淨化，同（tóng）時硝化菌在係統內能充分繁殖（zhí），其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能（néng）。

反應器用途

汙水處（chù）理:中國是一個缺水國家,汙水（shuǐ）處理及回用是開發利用水（shuǐ）資源的有效措施。汙水回用是將城市汙水、工業汙水（shuǐ）通過膜（mó）生物反應器等設備處理之後,將其用於綠化、衝洗、補充觀賞水體等非飲用目的,而將清潔水用於飲用等高水（shuǐ）質要求的用途。城（chéng）市汙水、工業汙水（shuǐ）就近可得,可免去長距離輸水，而實現就（jiù）近處理實現水資源（yuán）的充分利用，同時汙水經過就近處理，也可防（fáng）止汙水在長距離輸送過程中造成汙水滲漏（lòu），導致汙染地下水源。汙（wū）水回（huí）用已（yǐ）經在世界上許多缺水的地區廣泛采用,被認為（wéi）21世紀汙水處理最實用技術。

組成部（bù）分

進水井

進水井（jǐng）裏設置溢流口和進水閘門，在來水量超過係統負荷或者處理係（xì）統發生事故（gù）的情況 下，關閉進水（shuǐ）閘門，汙水（shuǐ）直接通（tōng）過溢流口就近排入河道或者市政管網。

格柵

汙水中經（jīng）常含有大量雜物，為了保證MBR係統的（de）正常運行，必須將各種纖維、渣物（wù）、廢（fèi） 紙（zhǐ）等雜物攔（lán）截在係統之外，因此在係統（tǒng）前設置格柵,定（dìng）期將柵渣清理幹淨。

調節池

收集的汙水水量和水質（zhì）都是隨著時間變化的，為（wéi）了保證後續處理係統的正常運行，降低 運行負荷，需要對汙水的水量和水質進行調（diào）解（jiě），因此（cǐ）在進（jìn）入（rù）生物處理係統前設計調節池。調節池內需要定期清理沉澱（diàn）物。調節池一般設置溢（yì）流（liú），在負荷過大（dà）的情況下，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（wū）染物的降解（jiě）和泥水的分離。作為（wéi）處理係統的核心部分（fèn），反應（yīng）池裏麵（miàn）包（bāo）括微生物菌落、膜組件、集水係（xì）統、出水係統、曝氣（qì）係統。

消（xiāo）毒裝置（zhì）

根據出（chū）水的要求，係統設計有消毒裝置（zhì），可自動控（kòng）製加（jiā）藥量（liàng）。

計量裝置

為了（le）能夠保證係統運行良好（hǎo），需要（yào）采用一定的計量裝置進行係統的參數控製。計量控（kòng）製（zhì）儀器包（bāo）括流量計和水表等。

電控裝置

電控箱安（ān）裝於（yú）設備機房內。主要控製進水（shuǐ）泵、風（fēng）機和抽（chōu）吸泵（bèng）。控製有手動控製和自動控製兩種形式。進水泵在PLC控製下，根據各反應池水位情況，自動（dòng）運行。抽吸泵運行按預設時間周（zhōu）期間歇控製（zhì），當MBR反應池低水位時，抽吸泵自動停止，以保護膜組（zǔ）器。

反應器（qì）工藝

膜生物反應器(MBR)是楊造（zào）燕教授及其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世紀的水處理技術",該項目曾被列為國家八·五、九·五重點科技攻關項目並（bìng）被國家列為"中國21世紀議程實施能力及可持續發展實用新技術",此項技術（shù）在國內處於領先水平,部分指標達到國際領先（xiān）水平。

MBR是膜分離技術與生物處理法的（de）高效結合,其起（qǐ）源是用膜分離技術取代活性汙泥法中的二沉池,進行固液分離。這（zhè）種（zhǒng）工藝不僅有效地達到了泥水（shuǐ）分離的目的（de）,而（ér）且（qiě）具有（yǒu）汙水三級處理傳統工藝不可比擬的優（yōu）點:

1、高效地進行（háng）固液分離,其分離效果遠好於傳統的沉澱池（chí）,出水水質良好,出水懸浮物和濁度接（jiē）近於零（líng）,可直接回用,實現了汙水資源化（huà）。

2、膜的高效截留作用,使微生物完（wán）全截留在生物反應器內,實現反應器水力停留時間(HRT)和汙泥齡(SRT)的完全（quán）分（fèn）離,運行控製靈活穩定。

3、由於MBR將傳（chuán）統汙水處理的曝（pù）氣池與二沉池合二為一,並取代了三級處理的全部工藝設施,因此可大（dà）幅減少占地（dì）麵積,節省土（tǔ）建投資。

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

5、由（yóu）於泥齡可以非（fēi）常（cháng）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（zài）高容積（jī）負荷、低汙泥負（fù）荷、長泥（ní）齡下（xià）運行,剩餘汙泥產（chǎn）量（liàng）極（jí）低,由於泥齡可無限長,理論（lùn）上可實現零（líng）汙泥排放。

7、係統實現PLC控製,操作管理方便

膜（mó）生物反（fǎn）應器（MBR）是一種（zhǒng）由（yóu）膜（mó）分離（lí）單元與生物處理單元相結（jié）合的（de）新型水處（chù）理技術，以膜組（zǔ）件取代二（èr）沉池（chí）在生（shēng）物（wù）反（fǎn）應器中保持高活性汙（wū）泥（ní）濃度減少汙水處理設施占地，並通過保持低汙泥負荷減少汙泥量（liàng）。與傳統（tǒng）的生化水（shuǐ）處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理（lǐ）效率高、出水水質好；設備緊湊、占地麵積（jī）小；易實現自動控製、運行管理簡單。80年代以來，該技術愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。膜生物反應器己應用於美國、德國、法國和埃及等十多個國（guó）家，規模從6m3/d至（zhì） 13000m3/d不等。

我國對MBR的（de）研究（jiū）還不到十年，但進展十分迅速（sù）。 國內對MBR的研究大致可分（fèn）為幾個方麵：

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

（2）影響處理效果與膜汙染的因素、機理（lǐ）及數學模型的研究，探求合適的操作條件與工（gōng）藝參數，盡可能減輕膜汙染（rǎn），提高膜組件的處理能力和（hé）運行穩定性；

（3）擴（kuò）大MBR的（de）應用範圍，MBR的研究對象從生活汙水擴展到高濃度有機廢水（shuǐ）（食品廢水、啤酒廢水）與難降解（jiě）工業（yè）廢水（shuǐ）（石化汙水、印染廢水等），但（dàn）以（yǐ）生活汙水（shuǐ）的處理為主。

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

我國人均水資源擁有（yǒu）量僅為2250m3/人（rén）.年，不足世界平均水平的1/4。在我國（guó）600多個城市中，有300餘座城市缺水（shuǐ），真中嚴重缺水城市有100餘（yú）個，年缺水量近（jìn）60億m3，每（měi）年因缺水造成經濟損失約2000億元人民（mín）幣。華北地區人均（jun1）水資源占有量（liàng）隻有250—480m3/人（rén）.年，低於全國人均水平的1/5，這一地區的所有城市（shì）幾乎都麵臨缺水問題。因此（cǐ）汙水回（huí）用是緩解華北平（píng）原水危機的重要措施之一。膜（mó）生物反應（yīng）器技（jì）術以其優質的出（chū）水水質（zhì）被認為是具有（yǒu）較好經濟、社會和環境（jìng）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題，但隨著（zhe）膜製造技術的進步，膜質量的提高（gāo）和膜（mó）製造成本的降低，MBR的投（tóu）資（zī）也會（huì）隨之降低（dī）。如聚乙烯中空纖維膜，新型陶瓷膜的開發等已使其（qí）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運行費用大大降低，如在低（dī）壓下運行的重力淹沒式MBR、厭氧MBR等與傳（chuán）統的好氧（yǎng）加壓膜生物反應器相比，其運行費用大幅度下降。因此，從長遠的觀點來看，膜生物（wù）反（fǎn）應器在水處（chù）理中應用範圍必將（jiāng）越來越廣。在水環境標準日益嚴格的今天，MBR已顯示出（chū）其巨（jù）大的發展潛力，將是新世紀替代傳（chuán）統廢水（shuǐ）處理技術的有力競爭者。

技術優點

高（gāo）MLSS與微濾膜過濾下，出水水質穩定（dìng）,高品質。高容積負荷下，停留時間短（duǎn），MBR流（liú）程較傳統係統簡單 ，占（zhàn）地麵積減小完（wán）全（quán）取代（dài）沉澱池、砂濾單元，占地麵積較傳（chuán）統方式節省30%，

反應池內（nèi）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（xià），分（fèn）離效果遠優於傳統沉澱池及砂濾等處（chù）理單元，出水水質良好穩定，懸浮物和濁度低，一般低汙染度市政廢水處理後，可直接做為中水道用水或現場資源回收水使用有利於增殖緩（huǎn）慢的硝化細菌的截留、生長（zhǎng）和繁（fán）殖，係統的硝化（huà）效率得（dé）以提高，A/O反應下具高效脫 氮的功能。A/O、A2O法（fǎ）可有效去除氨氮與（yǔ）磷，尤其適用於水質管製區內使用微濾（lǜ）膜可攔除大部分細菌等微（wēi）生物，減少消毒藥劑（jì）添加量及獲得安全（quán）的（de）回用水 低能耗，操作運轉費用低生物攔截在（zài）池內,可取得較長的SRT高汙泥齡之運（yùn）轉下,在生物自解下汙泥量（liàng）減少（shǎo）1/2以（yǐ）上 。低（dī）廢棄汙泥量低於傳（chuán）統活性汙泥法、排（pái）泥周期長、操作彈性大，生（shēng）物膜管（guǎn）係統屬於絕對（duì）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（xiàn）自動化（huà）控製（zhì），便於管理高生物汙泥操作濃度;MLSS=6000~10000mg/l ，可減少生物（wù）好氧汙泥池之體積 可作封閉式設計，低公害，低噪音，低臭味膜分離大（dà）大提高了汙水的（de）大分子難降解的（de）物質處理效率標準（zhǔn）移動式模組化設計，快速簡單的安裝，易於分期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。

原有程序加入MBR程序

流程變動原程（chéng）序（xù）中有沉澱池兩座（zuò）、快混池（chí）、慢混池、加（jiā）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。 將其中一池沉澱（diàn）池改為平底，置入MBR模（mó）組。即可（kě）取代（dài）原有（yǒu）其他（tā）程序。

處理水質更佳 原先至加壓浮除後排放水（shuǐ）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

操作維護更容易，成本更低 原先程序複雜，池（chí）體與機械眾多，人員操作技術性與複雜度高。所需人力多。 由MBR池取代後（hòu），反（fǎn）洗由PLC自動控製。化學洗程序單純，各組分別實施。人員操作（zuò）管理極容易（yì）。

設置成本池體多、機械多由原有沉澱池體（tǐ）空（kōng）間（jiān）運用。

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

總述

膜

膜生（shēng）物反應器的材料分（fèn）為有機膜和（hé）無機膜（mó）兩種。膜生物反應器（qì）曾遍采用有機膜，常用的膜材料為（wéi）聚乙烯、聚（jù）丙烯等。分離式膜生物反應器通（tōng）常采用超濾膜組件，截留分子（zǐ）量一般在2—30萬（wàn）。膜生物反應器截留（liú）分子（zǐ）量越大，初始膜通量越大，但長期運行（háng）膜通量未必（bì）越大。

操作方式

當膜選定後，其物化性質也就確定了，因此，操作（zuò）方式就成為影響膜生物反應（yīng）器膜汙染的主（zhǔ）要因素。不僅汙（wū）泥濃度、混合（hé）液（yè）粘度等影響（xiǎng）膜通量，混合液本身的過濾（lǜ）性能，如活性汙泥性狀、生物相也影響膜生物反應器（qì）膜通量的衰減。有研究表（biǎo）明（míng）：粉末活性炭（PAC）與絮凝劑的加入有助於改善泥水分離性能，形（xíng）成體積更大、粘性更小（xiǎo）的汙泥絮體，減少了膜堵塞的機會。但絮凝劑的過量加人（rén）會造成汙泥活性受到限製（zhì），影響反應器的處理能力和（hé）處理效果。

水力學特性

改善膜麵附近料液的流體力（lì）學條（tiáo）件，如提高流體的進水（shuǐ）流速，減少濃差（chà）極化，使（shǐ）被截留的溶質及時被帶走（zǒu）。分離式膜生物反應器中，一（yī）般均采用錯流過濾的方式；而（ér）一體式膜（mó）生物反應器實質上是一種死（sǐ）端過濾方（fāng）式。與死端過濾相比，錯（cuò）流過濾更有助（zhù）於防止膜麵沉積汙染。因（yīn）此設計合理的流道結（jié）構（gòu），提高膜間液體上（shàng）升流速，使較（jiào）大的暖氣量起到了衝刷膜表麵的錯流過濾效果對於淹沒式膜生物反應器顯得尤為重要。

應用領域

各類飲料工廠、酒廠、食品（pǐn）廠、畜牧、屠宰廢水處理、 n染整、皮革、紙漿廠、製（zhì）藥（yào）業、高濃度有機等之（zhī）廢水處理（lǐ）、汙水廠製程改善，逆滲透係統之前處理、汙水回收、大型市政廢水處理及再（zài）利用、社區生活中水回用、辦公大樓中水（shuǐ）回用（yòng）、餐（cān）廳或風景區廢（fèi）水處理及再利用、地表（biǎo）水淨化（huà）處理（lǐ）、洗（xǐ）車廠（chǎng）船（chuán）舶汙水回收再利用（yòng）、放流水直接過濾，完全取代（dài）砂濾。

操作省（shěng）人力、逆洗超快、無逆洗水出（chū）現…。降低SS保（bǎo）證至10以下，但往往逼近（jìn）0

取（qǔ）代傳統RO前（qián）處理。取代純水製造的前處理（lǐ）。

地下水砂粒過濾。

配合MBR工法，不用沉澱池（chí）、汙泥濃縮池（chí）、砂濾池等用地節省。更大（dà）大去除COD與（yǔ）BOD。尤其對於（yú）

BOD去除率超（chāo）顯著（zhe），20以下為（wéi）正常值。

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

在歐、美（měi）、大陸蓬（péng）勃發展，大家都在腦力激蕩，如何（hé）配套（tào）使用。如：養殖業（yè）淨水、采礦業、飲水機等等。變形（xíng）的中（zhōng）空纖維膜應（yīng）用，如雨後春筍。

分類

在水（shuǐ）處理行業中（zhōng），膜生物反應器投（tóu）入大規模（mó）實際應用，膜生物反應器依據（jù）膜組件，及原理有不同的分類。下麵我們就來了解一下膜（mó）生物反應器分類。

從整體上來講，膜生物反應器分類有以下幾種：

膜分離生物反應器：膜分離生物反應器用於汙（wū）水處（chù）理中的固液分離。

膜曝氣生物反應器：膜（mó）曝氣生物反應器中膜被用於（yú）氣體質（zhì）量傳（chuán）遞，通常是為好氧工藝供氧，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要用於工（gōng）業中優先汙染（rǎn）物的處理，選（xuǎn）擇性透過膜被用於（yú）萃（cuì）取特定的汙染物。

按照膜組件的放置方（fāng）式可分為：分體式和一體式膜生物反應器

分（fèn）體式膜生（shēng）物反（fǎn）應器（又稱外置式膜生物反應（yīng）器）是把生物反（fǎn）應器與（yǔ）膜組件分開放置，膜生物反應器的混合液經增壓後進入膜組件，在壓力（lì）作用下混合（hé）液中的液體透過（guò）膜得到係統出水，活性汙泥則被截留，並隨（suí）濃縮液回流到生物反應器內。

一體式膜生物反應器（又稱（chēng）內置式膜生物反應器）則直接將膜組件置（zhì）於反應器內，通過的抽吸得到過濾液，膜表麵清洗所需的錯流由空氣攪動產生，設置在膜（mó）的正下方，混合液隨氣流向（xiàng）上流動，在膜表麵產生剪切力，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（lǐ）技術與膜分離技術的有機結合。

按（àn）照膜生物反應（yīng）器是否需氧：可分（fèn）為好氧和厭氧膜生物（wù）反應器

好氧膜生物反應器一般用於城市和工業（yè）的處理，好氧（yǎng）MBR用於城市汙水處理通常是為了（le）使（shǐ）出水達到回用的目的（de），而用（yòng）於處理工業的（de）主要為了去除一些特別的汙染物，如油脂類汙（wū）染（rǎn）物。

厭氧膜生物發生器中，通（tōng）過膜的（de）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（dǎo）致出（chū）水水質（zhì）降低的問題，同時膜分離的作用還體現在對厭氧反應器的（de）構造與處理效果的強（qiáng）化方麵。以UASB與膜單元相結合為例，厭（yàn）氧膜生物反應器不再需要設（shè）計的三相分離器來實現固液氣（qì）的分離；而對於兩相厭氧MBR，由（yóu）於膜分（fèn）離的作用使產酸反應氣中的產酸菌濃度增加（jiā），提高了水解（jiě）發酵能力，同時（shí）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（chí）較高的酸化率。厭氧膜生物反應器廠用於高濃度有機分水的處理效果（guǒ），由於膜生物反應器缺少曝氣，為了使厭氧汙泥（ní）處於（yú）懸浮狀態，處理高濃度有機的厭氧膜生物反（fǎn）應器均采用分（fèn）體式。

反應器特點

(1)出水（shuǐ）水質好，穩定性高（gāo）膜過渡出水使得膜生物反應器內獲得（dé）比普通活性汙（wū）泥法（fǎ）高得多的生（shēng）物濃度，極大地提（tí）高了生物降解能力和抗（kàng）負荷衝擊能（néng）力（lì）。同時，汙泥停留時間較長，這也為難降解有機物分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物得以在反應器內繁殖（zhí）富集，特別是對難降解有（yǒu）機物和氨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機大分子物質的截留作用，能（néng）夠確保濾後出水在除菌、消除懸浮物和降低BOD方麵很穩定。

(2)占地少（shǎo）膜生物反應器可以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，同時係統（tǒng）省去了二沉池和汙泥回流設（shè）備，因而占地麵（miàn）積省。

(3)膜生（shēng）物（wù）反應器操（cāo）作（zuò）維護簡單（dān）膜分離單元工（gōng）藝簡單，出水和運（yùn）行不受汙泥泥膨脹等因素的影響，操作（zuò）維護簡單（dān）方便，且易於實現自動控製管理。

(4)膜生物反（fǎn）應（yīng）器汙泥處水費用低係統汙泥濃度高，泥齡長，這意味著排泥量（liàng）少，產泥量僅占傳統工藝的30%，這對後續的汙泥處理極為有利。

膜生物反（fǎn）應器(MBR)主要應用於城市汙水的（de）回收淨化，汙（wū）水經（jīng）MBR處理後（hòu），出水水質已達（dá）到建設部《生（shēng）活雜用水水質標準》，可直接（jiē）用（yòng）於綠化、衝洗、消防、樓房中水回用（yòng）補充觀（guān）賞水體等（děng）非飲用水的目的，MBR具有實現自動控製（zhì）和操作（zuò）管理方便（biàn）等優點，因此在城市（shì）汙水和工業廢水處理與（yǔ）回用等方（fāng）麵已得到了應用。

膜（mó）生物（wù）反應器（MBR）技術是膜（mó）分（fèn）離技（jì）術與生物技術有機結合（hé）的新型廢水（shuǐ）處理技（jì）術，它利用膜分離設備將生化反應池中的活性汙泥和大分子（zǐ）有機（jī）物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應器工藝通過膜的分離技術（shù）大大強化了（le）生物反應器的功能，使（shǐ）活性（xìng）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（fèn）別（bié）控製。