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膜生物反应器操作工艺
一、膜生物反应器外部要求
(1)进水流量恒定，曝气池完全混合均匀，反应池各组成成分不随时间改变。这是一个理想的稳定状态，实际上任何生物处理系统都不可能存在真正的稳态，但是任何偏离平衡的状态都要向稳态回归。所以理想的稳态实际上很接近大多数进水稳定的生物处理系统的真实情形。
(2)进水水质指标：COD、悬浮物浓度、病原体数量、磷。
(3)气水体积比，即曝气的鼓风量和反应池的进水流量之比，是一个量纲为1的参数。处理每吨污水的能耗大约在0.2~0.4kW.h/m3之间。对于帘式膜组件的曝气系统，只要能够在膜表面产生0.1~0.5m/s的上升气流，即可高效地去除滤饼层。
二、膜生物反应器的原理
理想的膜有较高的水通量，较好的机械强度及耐污染性能。大多数膜都是采用熔融拉伸法或基于高分子溶液的相变机理制作。膜生物反应器分为外置式和浸没式两种类型。
外置式是用超滤或微滤装在池外实现泥水分离。
污水先通过一个鼓形筛网，然后进入悬浮生长式生物反应器，最后通过板框式超滤膜组件实现悬浮物的分离，膜的进、出口压力分别为345kPa3和172kPa，膜的水通量为16.9L/(m2.h)。一方面，因为污染物容易在膜表面沉积，所以需要较高的错流速度，这就要求循环泵应有较大的水力循环；另一方面，外置式工艺通常在1x105Pa以上的压力下运行，较髙的操作压力亦增加了运行的能耗(2~10kW.h/m3)。
浸没式是膜直接浸没于生物反应池。浸没式将膜浸于一定深度的水面之下，并安置在曝气池的上方，利用髙于膜组件的静态水压，借助曝气流引起的上升的气水混合流擦洗膜表面以去除滤饼层。先进的设计将进水和曝气经过喷嘴混合均匀后才进入池内，从而保证空气和水的充分混合以获得更好的供氧效率。浸没式工艺采用负压式抽吸的方式实现悬浮物的分离，运行压力一般低于5x04Pa，所以系统的能耗可以低至0.2~0.4kW.h/m3,仅为外置式工艺的
1/30，甚至更少。浸没式工艺的能耗主要来自曝气，它占总能耗的90%以上；而外置式工艺，曝气仅占总能耗的20%。和外置式工艺比，浸没式工艺的膜的水通量都很低，因为浸没式工艺一般在更低的压力下运行，但是如果将水通量换算为比膜通量（即水通量除以跨膜压差）进行对比的话，浸没式工艺的比膜通量要比外置式工艺髙2 ~4倍。浸没式工艺可以在较短的水力停留时间和较髙的污泥浓度下运行。在建造污水处理厂时，浸没式工艺要比外置式工艺节省70%(大型水厂)和50%(小型水厂)的体积。较高浓度的污泥还提供了反硝化菌生长的
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缺氧环境，所以能够更好地实现硝化、反硝化等除氮过程。这些现象体现了膜和生物协同的效果。这在外置式是做不到的。膜生物反应器操作工艺如表10-5所示。
三、膜生物反应器的稳定运行
膜生物反应器工艺要分离的混合悬浮物主要是微生物絮凝物。引起膜污染的物质有四大类，即无机物、有机物、胶体、微生物，这四大类造成膜的堵塞。堵塞的成因涉及五个方面的理论，即滤饼层的形成、吸附性污染的界面热力学、临界流量假设、气液两相流的性质、微生物污染。
1.滤饼层的形成
滤饼层的形成有三个原因，一是在错流过滤的情形下，进料液流动的方向平行于膜表面。膜表面的截留物，一部分被进料液的剪切作用带走成为浓缩液，一部分沉积在膜表面，形成不断增厚的滤饼层；二是滤饼层的形成与进料液的组成、膜表面性质和膜的运行方式有关；三是由于浓差极化的现象导致悬浮物在膜表面富集、浓缩，于是在超临界区形成了滤饼层。在流体压力作用下，滤饼层进一步压缩，并更牢固地附着在膜表面，加上分子间的相互吸引，膜表面的悬浮物有可能更牢固地吸咐在膜表面，这样形成的滤饼层难以通过膜表面的错流、空气擦洗所产生的剪切力去除，只有针对性的化学清洗才能去除。
2.吸附性污染的界面热力学
厦门绿邦膜技术有限公司-专业研发、生产MBR膜生物反应器及相关组件热力学是从能量转化的观点研究物质的热性质，它不涉及物质的微观结构和微观粒子的相互作用，可以应用热力学第一定律来研究达到的热平衡。
膜污染与膜材料有关，膜材料的亲水化程度越高越耐污染，水的接触角θM<30°的膜不易发生污染，陶瓷膜的接触角θM<30°。
吸附性污染是源于膜表面的分子基团与透过液分子之间的吸附作用，它属于微观的、分子层次的现象。它的成因与防治对策需要精确地表征微观的相互作用与宏观的吸附之间的关系。当膜表面吸附极性相似的分子时，吸附界面的张力小，所以膜表面的吸附层能够稳定地存在。吸附性膜污染直接决定于膜表面的分子性质、凝聚态性质、污染源极性。组分贡献法比较精确地描述这种现象。分子间的力分为两种类型：Lifshitz-vander Waals力(表示为rLW)和酸碱力Lewis(r+，r-),任何一个表面张力都表示为它们的线性叠加。Lifshitz-vander Waals力包含色散力、偶极-诱导偶极力、偶极-偶极力。以上分类实质上是把分子间的力分类成极性作用和电子转移引起的酸碱力，对极性和非极性作用进行表征，就可评价污染源对膜表面的吸附性质。
ΔFFWM=yFM -yFW - yWM
式中ΔFFWM - 吸附自由能；
yFM - 污染物在膜表面的张力；
yFW - 污染物浸没于水的张力；
yWM - 水表面张力；
如果吸附自由能为负，说明目标污染物能够在膜表面吸附；如果吸附自由能为正，说明目标污染物不可能在膜表齒吸附，高分子分离膜和污染物的表面性质都以Lifshitz van der Waals力和L酸碱力来表征，式(10-1)可换算成该两力进行表达。所以在高分子膜应用于特定的体系之前，可以先测定该体系的目标污染物和膜的表面性质，然后通过式(10-1)评价膜污染的可能性。这种理论较深，这里只作简要介绍。
3.临界流量假设
膜污染有可恢复与不可恢复两种，膜通量长期降低，并且采用简单的清洗方法无法恢复，就表示不可恢复膜污染的存在，它一般由胶体物质在膜表面的沉积引起。在任何一个膜系统中，胶体物质在膜表面的传质直接影响膜通量的大小，胶体物质开始发生沉积时的膜通量被称为临界膜通量，在临界膜通量以下，膜通量的大小与膜驱动压力成正比，而且运行稳定，临界膜通量是水力条件的函数，随错流速度的增加而提高，是错流速度的线性函数，临界膜通量的值还与膜和污染物的性质有关。MBR在次临界膜通量下运行时可以维持轻污染、低能耗的状态，从而大大减少膜清洗。
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(1)膜通量。MBR运行的膜通量与一系列复杂的内在关联的参数有关，包括膜驱动压力(TMP)、错流速率、膜孔大小和污泥特性，对于膜孔径为的浸没式板框标准设计膜通量为0.5m3/(m2.d)，外置式MBR因为在较高的压力下运行，所以比浸没式的实际膜通量要大，较大的压力需要较大的膜表面液体剪切速率来控制膜的污染，浸没式站肌的比膜通最比相应的外置式姑冊的比膜通量高2~4倍。
(2)污泥浓度。污泥浓度对于MBR动态层厚度和黏度都有作用，黏度可以改变水动力学、剪切力和滤饼层表面，剪切力增加时，黏度减小，间歇曝气可以加强胞外聚合物的降解程度，同时减小黏度，外置式黏度的增加变得很重要，因为黏度增加，错流速率减小，要保持紊流状态，就要增大驱动压力，在浸没式系统中，因错流速率较低，污泥浓度髙是允许的。
(3)能耗。能耗来自抽吸泵和曝气的运行，浸没式MBR必需的错流速率由曝气产生，必需的压力来自膜上的水头，而外置式采用泵来产生足够的压力和速度，因此浸没式总能耗要比外置式低。在外置式系统中，曝气占总能耗的20%~50%，在浸没式系统中，曝气占总能耗的80%~100%，计箅与试验表明，外置式系统总能耗是浸没式系统总能耗的30倍。
(4)消毒。MBR具有去除大量细菌和病毒的能力，尽管膜孔径大于微生物的尺寸，膜孔径0.4μm，细菌和噬菌体平均大小为0.2μm，膜污染后，膜表面形成凝胶层，造成膜有效孔径减小，病毒去除率更高。
(5)浸没式错流速率。浸没式错流速率很难准确定义，因为浸没式错流速率是由曝气产生的，曝气引起的运动与反应器的配置和构形有关，在板框式系统中，气泡运动引起的是流经刚性膜表面的表面液体速率，而在中空纤维系统中，曝气引起的是单根自由运动纤维的颤动。实验证实，空气量对板框式膜和中空纤维膜都有正面影响，在0.3m/s的速率以上时，气液两相流的流速和膜通量之间存在一个线性关系。
(6)临界流量。在边界状态，对于任何一个特定的微滤体系，都存在一个临界流量Jc，膜生物反应器工艺的临界流量如图10-2所示。当膜的渗透通量低于临界流毋时，膜的边界层形成滤饼的速度为零，膜的过滤阻力不随时间或跨膜压差的改变而改变；当膜的渗透通量大于临界流量时，膜的边界层逐渐形成滤饼，膜的过滤时间延长，跨膜压差增加。
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大多数浸没式工艺都可以在亚临界区长期地稳定运行，临界流贵对应的临界压力大多数处于20~30kPa之间，相应的水透率大约为15~30L/(m2.h)，亚临界区不存在跨膜压差引起的滤饼层。
临界流量的测定介绍如下：
浸没式膜生物反应器用抽吸泵负压吸引作用实现膜的驱动力，采用流量恒定的方式进行，即恒流过滤。在恒流过滤时，渗透通量超过临界流量时，悬浮物在膜表面沉积形成滤饼，由于需要维持恒定的流量，所以跨膜压差会增加；跨膜压差的增加同时乂促进悬浮物在膜表面的进一步沉积。在这种情况下，跨膜压差会持续增加，基于这种现象就出现了流逯阶梯测定法。
1)测量设备如下：
①有机玻璃做的透明的水槽。
②三台不锈钢泵，分工为：一台抽产水，一台反洗，一台曝气流量1m3/h，扬程2m。
③曝气嘴及其系统，能调节气水比及气泡形状。
④流量计两件，30L，每一格为1L。
⑤压力表两件，产水及反洗，表盘0.1MPa、1MPa各1件。
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⑥用4inPVC管材。
2)采用2L、15min为一个阶梯。
①从较低流量幵始恒定流量持续过滤一段时间，同时记录跨膜压差的变化。
②将通量提高一个“阶梯”，恒流过滤一段时间，同时记录跨膜压差的变化(阶梯的选择在2~5L/m2.h左右，时间采用15~20min左右)。
③不断重复②，得到如图10-3所示的曲线，流量阶梯法测定临界流量。
④对曲线进行分析，在临界流量附近会看到跨膜压差有突然的飞跃。
4.气液两相流的性质在膜丝垂直放置的情况下，曝气除了提供微生物新陈代谢必需的氧外，还起到了清洗滤饼的作用，减小浓差极化和膜污染，最常见的是气泡流和节涌流。节涌流的效果比较好，只有当子弹状的气泡大小接近(≈60)管道尺寸时才会出现节涌流，一些小气泡紧跟着子弹状的大气泡。
气液两相流的模式也能够根据两相流动速度或体积流量、(Q气、Q液)来区分，空气注射因子ξ的计算公式为
当应ξ<0.2时，气泡分散于液体里成为气泡流；当0.2<ξ<0.9时，部分气泡聚集产生子弹状气泡的节涌流；当ξ>0.9时，大多数小气泡聚集而形成扰动流或环型流。与小气泡相比，
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一方面大气泡的节涌流能够产生更强大的次级流，并激发更大的涡旋区，可以更好地促进浓差极化层的物料混合；另一方面大气泡的节涌流还减少了潜在起泡沫的风险。节涌流是较理想的在膜组件中起到嗶气清洗作用的气液两相流，要避免使用多孔管式分布器，而采用T 型曝气器或电磁阀导人气流的方法才容易实现，导人气流的速度可以根据空气注射因子作初步估计。曝气频率太高或太低都不利于产生节涌流，所以存在一个恰当的间歇周期可以获得最佳的清洗效果。2~5mm的气泡作为曝气工艺的设计参数。
加拿大Zenon公司的帘式膜组件，每片膜元件（长0.7m、宽0.2m、高2m)的膜面积368m2，膜组件由8块膜元件组成。毛细管式膜(外径1.9mm)组装成一簇簇成环型的束，垂直地浇注在顶部和底部的模块内。曝气器固定安装在膜单元的底部，连续的曝气流在两束膜丝之间向上浮动，引起膜丝振动并在膜丝之间产生激烈的湍流。此外，曝气器还循序地在膜单元的两边间歇曝气，这样能在膜丝之间产生脉冲式气流，试验发现10s/10s的间歇周期要比5s/5s、15s/15s的周期更有效地去除滤饼层的污染，这个周期易产生节涌流。
5.微生物污染微生物污染是导致膜水通量衰减的主要原因。微生物污染有两种形式：第一种形式是胶状物质粘连，这种胶状物质称为胞外聚合物，是微生物新陈代谢产生的，外表很黏稠，似凝胶体，是细菌新陈代谢的分泌产物，包裹在细胞壁外面，由大量高分子组成，如蛋白质和杂多糖类物质，并呈负电性，该胶状物质在膜分离过程浓缩并吸附在膜表面或孔道内壁，严重地堵塞了膜孔；第二种形式是生物膜，这种生物膜是细菌吸附在膜表面并不断增殖而形成的。微生物的代谢产物，如胞外聚合物、溶解性微生物产物等胶体物质或溶解性大分子仅占相当少的分量。
对微生物污染第一种形式的去除，物理清洗、化学清洗都束手无策，许多学者将其归为不可逆转的污染，采取的修复措施就是换膜。实际上可用生物清洗法解决这一难题，用酶制剂，用蛋白水解酶清洗，能有效地切断蛋白质和有机污染物的分子链，百分之百恢复膜的水透率，具体方法是用低温清洗法：将蛋白水解酶和碱性清洗剂混合，用盐酸调pH=9.3，25~30℃。先用含清洗剂的水溶液循环冲洗膜组件1h、然后在调好的清洗剂中静置浸泡24h、再次循环冲洗膜组件1h、最后用水清洗干净残留的清洗剂。其清洗成本比化学清洗高一些，但尚可接受。微生物污染第二种形式生物膜，可用物理清洗法，即水力清洗去除。
保证膜稳定运行的理论，即膜堵塞的五个方面的理论，指明了膜发展的前景，前四点理论解决了膜水通量衰减的问题，最后一点从根本上解决生物污染问题，正确地运用该理论可使膜能长期低成本运行。
四、浸没式膜生物反应器的优点与不足
1.浸没式膜生物反应器的优点
(1)对污染物的去除效率髙。对SS的去除率在99%。以上，对浊度的去除率在90%以上，
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对COD的去除率在50%以上，硝化菌被截留下来，生产期长，数量增加，因此顶的去除率在90%以上，采用A2/O工艺，TP的去除率在85%以上，低于1.0mg/L。
(2)具有较大的灵活性和实用性。流程短、占地面积小，出水量只需增减膜组件的片数就可完成产水量的调整，易于实现自动控制。
(3)用抽吸泵或真空泵抽吸出水，动力消耗费用远远低于分置式膜生物反应器。每吨出水的动力消耗为0.2~0.4kW.h、约是分置式的1/10。
(4)不使用加压泵，因此可避免微生物菌体受到剪切而失活。
2.浸没式膜生反应器的不足之处
(1)膜组件浸没在生物反应器的混合液屮，污染较快，清洗起来较为麻烦，需要将膜组件从反应器中取出。
(2)浸没式膜牛反应器的膜通量远低于分置式。
膜生物反应器（MBR）介绍及设计应用 （内部资料） 北京碧水源科技发展有限公司 https://www.doczj.com/doc/3d14014105.html,
目录 1膜生物反应器（MBR）介绍 (1) 1.1原理 (1) 1.2工艺特点 (1) 2设计 (3) 2.1设计进水水质 (3) 2.2设计出水水质 (3) 2.3优质杂排水→城市杂用水（中水） (3) 2.3.1工艺流程 (3) 2.3.2设计说明 (4) 2.4生活污水→二级出水 (5) 2.4.1工艺流程 (5) 2.4.2设计说明 (6) 2.5生活污水→国家一级A标准 (9) 2.5.1工艺流程 (9) 2.5.2设计说明 (9)
1膜生物反应器（MBR）介绍 1.1原理 膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）简称MBR，是二十世纪末发展起来的新技术。它是膜分离技术和生物技术的有机结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的沉淀池和常规过滤单元，使水力停留时间（HRT）和泥龄（STR）完全分离。因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成8000－12000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零，并可截留粪大肠菌等生物性污染物，处理后出水可直接回用。 图1 膜生物反应器工作原理简图 1.2工艺特点 （1）出水水质优良、稳定。高效的固液分离将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开，不须经三级处理即直接可回用。具有较高的水质安全性。
膜生物反应器（TMBR）：膜生物反应器主要由膜组件和生物反应器两部分构成。 大量的微生物（活性污泥）在生物反应器内与基质（废水中的可降解有机物等）充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自身生长、繁殖，同时使有机污染物降解。膜组件通过机械筛分、截留等作用对废水和污泥混合液进行固液分离。大分子物质等被浓缩后返回生物反应器，从而避免了微生物的流失。膜组件相当于传统工艺的二沉池，但是克服了传统二沉池的很多缺点，膜生物反应器的主要特点详见下述。 膜生物反应器的主要特点 1、污染物去除效率高，出水水质好 2、适应性强，耐冲击负荷 3、工艺流程短，系统设备简单紧凑，占地面积小 4、易实现自动化控制，维护简单，节省人力 5、系统启动速度快，水质可以很快达到要求 缺氧/好氧活性污泥法（A/O） 本项目中TMBR的生物处理装置采用的是：二级缺氧/好氧处理工艺，渗滤液在流经不同功能分区的过程中，使渗滤液中的有机物、氨氮得以去除。本工艺是在缺氧前置的条件下运行，可有效抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后的渗滤液与污泥的分离，运行中在缺氧段内只需轻
微搅拌。同时由于缺氧和好氧严格区分，有利于不同微生物的繁殖生长。A/O 活性污泥法是污水处理的广泛采用的污水技术，工艺灵活、运行稳定、效果良好，并且能够具备较长泥龄，满足硝化－反硝化的除氮工艺特点。 膜组件 采用膜组件实现生物反应器的分离是废水处理的新工艺，膜组件取代传统工艺中的沉淀池，分离活性污泥混合液中的固体微生物和大分子溶解性物质。根据膜组件的设置位置，膜生物反应器可分为外置式膜生物反应器和内置式膜生物反应器两大类。 外置式膜生物反应器是把膜组件和生物反应器分开设置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后输送至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为处理系统的产水；固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。外置式膜生物反应器的特点是：更换及增设容易；膜通量较大。但在一般条件下，为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，致使水流循环量增大，动力费用增高，并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体失活。在内置式膜生物反应器中，膜组件置于生物反应器内部。原水进入膜－生物反应器后，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥分解，再在抽吸泵或水头差（提供很小的压差）作用下由膜过滤出水。膜组件下设置的曝气系统不仅给微生物分解有机物提供了所必需的氧气，而且气泡的冲刷和在膜表面形成的循环流速对污染物在膜表面的沉积起到了积极的阻碍作用。由于这种形式的膜生物反应器更为紧凑，占地少，但是清洗时不方便，且由于通量较低，投资相对较高。 本工艺中采用的是外置式膜生物反应器，膜组件为管式聚酯膜组件。相对于其它的板式式、帘式等形式的膜组件来说，具有组件结构简单，装填密度大，对预处理要求低、不易堵塞等优点，同时膜处理过程由于大流量回流及气体冲刷，能耗较低。 工艺特点 能有效的将渗滤液实现减量化、无害化、资源化对污染物的处理目标就是使其减量化、无害化、资源化。本工艺采用生化处理和物化处理相结合的方法，利用综合处理法（生物法+膜法）能比较彻底的降解污染物的特点，使污染物数量减少、 危害程度降低。 能抵抗一定的冲击负荷 垃圾渗滤液的特点就是其水质、水量等容易发生较大的变化。特别是水质的变化，这直接决定着工艺的可行性。本工艺在设计时充分考虑这些变化，采用各种有效的措施和方法应对这些冲击，保证系统的可靠稳定运行。
MBR膜生物反应器 一、MBR技术简介 膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor,MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至8000~10000mg/L，甚至更高；污泥龄(SRT)可延长至30天以上。 膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，对深度除磷脱氮提供可能。 1.MBR 的技术原理 MBR 工艺一般由膜分离组件和生物反应器组成, 由膜组件代替二次沉淀池进行固液分离。由于膜能将全部的生物量截留在反应器内, 可以获得长泥龄和高悬浮固体浓度,有利于生长缓慢的固氮菌和硝化菌的增殖,不需进行延时曝气就能实现同步硝化和反硝化, 从而强化了活性污泥的硝化能力, 膜分离还能维持较低的F?M , 使剩余污泥产率远小于活性污泥工艺, 且系统运行更加灵活和稳定。2. MBR 工艺中膜选择的技术要点 MBR 从膜分离的角度主要涉及微滤、超滤、纳滤及反渗透。由于无机膜的成本相对较高, 目前几乎所有的膜技术都依赖于有机的高分子化合物。应用于MBR 的膜材料既要有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性, 同时应具有较高的水通量和较好的抗污染能力。目前, 国内外常采用的方法是膜材料改性或膜表面改性，能有效地提高膜组件的通量和抗污染能力。 另一点需要考虑的因素是膜的孔径, 由于曝气池中活性污泥是由聚集的微生物颗粒构成, 其中一部分污染物被微生物吸收或粘附在微生物絮体和胶质状的有机物质表面,尽管粒子的直径取决于污泥的浓度、混合状态以及温度条件, 这些粒子仍存在着一定的分布规律,考虑到活性污泥状态与水通量, 最好选择0.10～0.40 微米孔径的膜。
生物反应器 指以活细胞或酶为生物催化剂进行细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备，它是生物反应过程中的关键设备。生物反应器的结构、操作方式和操作条件的选定对生物化工产品的质量、收率（转化率）和能耗有密切关系。生物反应器的设计、放大是生化反应工程的中心内容，也是生物化学工程的重要组成部分。 分类从生物反应过程说，发酵过程用的反应器称为发酵罐；酶反应过程用的反应器则称为酶反应器。另一些专为动植物细胞大量培养用的生物反应器，专称为动植物细胞培养装置。 发酵罐发酵罐若根据其使用对象区分，可有：嫌气发酵罐、好气发酵罐、污水生物处理装置等。其中嫌气发酵罐最为简单，生产中不必导入空气，仅为立式或卧式的筒形容器，可借发酵中产生的二氧化碳搅拌液体。 若以操作方式区分，有分批操作和连续操作两种。前者一般用釜式反应器，后者可用连续搅拌式反应器或管式及塔式反应器。好气发酵罐按其能量输入方式或作用原理区分，可有： ①具有机械搅拌器和空气分布器的发酵罐这类发酵罐应用最普遍，称为通用式发酵罐。所用的搅拌器一般为使罐内物料产生径向流动的六平叶涡轮搅拌器，它的作用为破碎上升的空气泡和混合罐内的物料。若利用上下都装有蔽板的搅拌叶轮，搅拌时在叶轮中心产生的局部真空,以吸入外界的空气,则称为自吸式机械搅拌发酵罐。 ②循环泵发酵罐用离心浆料泵将料液从罐中引出，通过外循环管返入罐内。在循环管顶端再接上液体喷嘴，使之能吸入外界空气的,称喷射自吸发酵罐。 ③鼓泡塔式发酵罐以压缩空气为动力进行液料搅拌，同时进行通气的气升发酵罐。目前，世界所发展的大型发酵罐是英国卜内门化学工业公司的发酵罐，它以甲醇为原料生产单细胞蛋白的压力循环气升发酵罐,其直径为7m，高为60m，总容量为 2300m□，自上至下有5000～8000 个喷嘴进料。目前，还有些发酵产品，如固体曲等，使用专门设计的能调节温、湿度的旋转式固体发酵装置。 生产甲烷（沼气）用的是嫌气发酵罐，也称消化器或沼气发生器，这种发酵罐装有搅拌器，顶部有的有浮顶。 污水生物处理装置中，最简单的是曝气池，装有表面曝气叶轮。为了节省占地面积，开发了一种利用气升式发酵罐原理的深井式污水处理池或大至 20000m□的多循环管式曝气装置。此外，还有生物滤池和生物转盘等装置，把能降解污水中有害物质的菌或原生动物，以生物膜的形式附在填料或转盘上。 酶反应器可分游离酶及固定化酶反应器两大类。 ①游离酶反应器以水溶液状态与底物反应。若为分批釜式反应器，酶就不能回收；若用连续釜式反应器并附有一个能把大分子的酶留在系统内的超滤装置则可使酶连续使用。也可将酶液置于用超滤材料制成的U形管或中空纤维管中,并将其置于釜式或管式反应器进行操作，这样也可使酶连续使用。后者接近连续管式反应器。 ②固定化酶反应器除了和化学反应器类似的固定床反应器和流化床反应器外，还有多种特殊设计。例如：将酶固定在惰性膜片上，再卷成螺旋状置于反应器中,或将酶固定在中空纤维的内壁制成反应器；也可将固定化酶置于金属网框中进行酶反应。在反应中产气(如CO2)严重时，可考虑采用多层酶反应器。采用固定化细胞时的反应器，基本上和固定化酶反应器相同，但在好气培养时要便于空气导入和废气排出。
膜生物反应器（MBR）的应用研究及其国内外的应用现状 一、我国的水资源及污水处理现状 我国是一个严重缺水的国家，我国人均水资源量仅为世界人均拥有量的1/4 其中华北地区人均水资源量小于400m3，已属于严重缺水地区。我国是世界上严重缺水的十二个国家之一。 我国目前工业污水的再生回用率仅为6%，远远低于发达国家的水平，市政污水的回用率更低。 我国万元GDP用水量是世界平均水平的5倍，是美国的8倍，德国的11倍。 水资源的管理已经成为我国经济和社会协调发展的关键问题之一。中国目前水资源浪费及污染现象相当严重，据统计，工业废水在2000年的排放量为194亿立方米，生活污水2000年的排放量为221亿立方米，按照这种速度，中国的水资源将在73年后被用尽，而如果水资源利用不加强管理、污水又得不到很好的处理与管理，进而污染到地下水，那么这个时间将会更短。目前，我国的水环境污染已经到了“有河皆枯，有水皆污”的地步，其治理任务刻不容缓。表1是对国内近年污水排放量的统计数据及2010年的预测数据。 表 1 国内近年污水排放量统计 据统计，我国的江河湖泊和水库中，已经受污染的约占82.3%；全国设立有监测系统的1200条河流中，已有850条受到污染；七大水系中，一半以上受到不同程度的污染，达不到安全饮用水源的标准，已基本丧失直接使用得功能；沿海水体发生赤潮和富营养化现象增多。因此，水环境的保护和治理已成为我国实现可持续社会发展的重要任务。 2005年，全国废水排放总量524.5亿吨，比上年增加8.7%。其中工业废水排放量243.1亿吨，比上年增加10.0%。城镇生活污水排放量281.4亿吨，比上年增加7.7%。废水中化学需氧量排放量1414.2万吨，比上年增加5.6%。废水中氨氮排放量149.8万吨，比上年增加12.6%。据统计，2000年我国县及县以上工业废水处理率和排放达标率分别为94.7%和82.1%。但实际上达标处理的工业废水量远达不到上述值，因为一些调查统计表明，我国工业废水处
膜生物反应器 科技名词定义 膜生物反应器 membrane bioreactor;MBR 定义1： 膜技术与生物技术结合的使系统出水水质和容积负荷都得到大幅提高的一种污水处理装置。 所属学科： 海洋科技（一级学科）；海洋技术（二级学科）；海水资源开发技术（三级学科）定义2： 一种含有固定酶或细胞、可用来促进特定生物化学反应的反应器。是工业生化在生产工艺上采用的一种膜技术。 简介 膜生物反应器 膜-生物反应器（Membrane Bio-Reactor,MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子固体物。因此系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至10,000mg/L，污泥龄(SRT)可延长30天以上，于如此高浓度系统可降低生物反应池体积，而难降解的物质在处理池中亦可不断反应而降解。故在膜制造技术不断提升支援下，MBR处理技术将更加成熟并吸引着全世界环境保护工业的目光，并成为21世纪污水处理与水资源回收再利用唯一选择。 用途
污水处理:中国是一个缺水国家,污水处理及回用是开发利用水资源的有效措施。污水回用是将城市污水通过膜生物反应器等设备的处理之后,将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体等非饮用目的,而将清洁水用于饮用等高水质要求的用途。城市污水就近可得,免去了长距离输水:其在被处理之后污染物被大幅度去除,这样不仅节约了水资源,也减少了环境污染。污水回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用,被认为具有显著的社会、环境和经济效益。 迸出水水质比较: 设计进水水质:BOD5<30Omg/l CODcr<50Omg/l SS<30Omg/l T--N<4-5mg/l 出水水质:BOD5<5mg/l NH4+-N<1.Omg/l CODcr〈2Omg/l 浊度<1NTU 膜生物反应器 SS=Omg/l 细菌总数<20个/ml T-N<0.5mg/l 大肠杆菌数未检出 膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类,有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) ;按膜的结构型式分类,有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。 工艺 膜生物反应器(MBR)是杨造燕教授及其领导的科研小组历经10年时间研究开发出来的新型污水生物处理装置,该技术被称为"21世纪的水处理技术",该项目曾被列为国家八?五、九?五重点科技攻关项目并被国家列为"中国21世纪议程实施能力及可持续发展实用新技术",此项技术在国内处于领先水平,部分指标达到国际领先水平。 MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点: 1、高效地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用,实现了污水资源化。
实用汇总，13种厌氧生物反应器原理！目前，厌氧微生物处理是高浓度有机废水处理过程中不可缺少的一个处理阶段。它不仅能耗低，而且可以生产沼气作为二次利用的能源。厌氧反应的容积负荷远大于好氧反应的容积负荷，而处理等量COD厌氧反应的投资较低。 目前常用的厌氧处理方法是：UASB，EGSB，CSTR，IC，ABR，UBF等。其他厌氧处理方法包括：AF，AFBR，USSB，AAFEB，USR，FPR，两相厌氧反应器等。 1。UASB——上流式厌氧污泥床反应器 uasb是一种英文缩写，表示向上流动的、不能吸收的细长床/毯子。称为上游厌氧污泥床反应器，是处理污水的厌氧生物方法，又称升厌氧污泥床。它是由荷兰的Lettinga教授在1977年发明的(Ding Yinian)。 UASB由三部分组成：污泥反应区、气-液-固三相分离器(包括沉淀区)和气室。底部反应区储存了大量的厌氧污泥，沉淀和凝结性能好的污泥在下部形成了一层污泥层。待处理的污水从厌氧污泥床底部流入污泥层与污泥混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物并转化为沼气。沼气不断地以微小气泡的形式释放出来，在上升的过程中，这些微小的气泡继续合并逐渐形成较大的气泡。在污泥床的上部，由于沼气的搅动，污泥浓度较低的污泥与水一起上升到三相分离器中。当沼气接触到分离器下部的反射器时，它围绕反射器弯曲，然后穿过水层进入气室。浓缩在气室沼气中，经导管输出，固液混合物反射到三相分离器的沉淀区，使污水中的污泥絮凝，颗粒逐渐增多，在重力作用下沉降。斜壁上沉淀的污泥沿斜壁滑回厌氧反应区，使大量污泥在反应区内堆积，从沉淀区溢流堰上部分离出的污水从溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
膜生物反应器及其应用研究进展 1 引言 传统的活性污泥工艺(Conventional Activated Sludge, CAS)广泛地应用于各种污水处理中。由于采用重力式沉淀方式作为固液分离手段，因此带来了很多方面的问题。如固液分离效率不高、处理装置容积负荷低、占地面积大、出水水质不稳定、传氧效率低、能耗高以及剩余污泥产量大等等。传统生物处理工艺处理后的水难以满足越来越严格的污水排放标准，同时，经济的发展所带来的水资源的日益短缺也迫切要求开发合适的污水资源化技术，以缓解水资源的供需矛盾。在上述背景下，一种新型的水处理技术——（Membrane Bioreactor,MBR）应运而生。随着膜分离技术和产品的不断开发，(MBR)也更具有实用价值，近年来许多国家都投入了大量资金用于开发此项高新技术。 2 CAS CAS是一种应用最广的废水好氧生物处理技术。其基本流程如图1所示，是由曝气池、二次沉淀池、曝气系统（含空气或氧气的加压设备、管道系统和空气扩散装置）以及污泥回流系统等组成。
曝气池与二次沉淀池是活性污泥系统的基本处理构筑物。由初次沉淀池流出的废水与从二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，其混合体称为混合液。在曝气的作用下，混合液得到足够的溶解氧并使活性污泥和废水充分接触。废水中的可溶性有机污染物为活性污泥所吸附并为存活在活性污泥上的微生物群体所分解，使废水得到净化。在二次 沉淀池内，活性污泥与已被净化的废水（称为处理水）分离，处理水排放，活性污泥在污泥区内进行浓缩，并以较高的浓度回流曝气池。由于活性污泥不断地增长，部分污泥作为剩余污泥从系统中排出，也可以送往初次沉淀池。 图1 活性污泥法基本流程 3 MBR法 3.1 MBR及其分类
膜生物反应器技术说明 一、主要技术参数 ·污水性质：生活污水 ·污水水量：设计水量为240 t/d（10 m3/h） ·进水水质（BOD5）：100～250mg/L （COD）：200～500mg/L （SS）：100～400mg/L PH：6～9 NH3-H：30～60 ·出水水质（BOD5）：≤20mg/L （COD）：≤100mg/L （SS）：≤70mg/L PH：≤6～9 NH3-H：≤15 ·电机总功率：P=8.05kw ·进水管直径：DN50 ·出水管直径：DN40 ·排水管直径：DN50 ·工作制：24小时/天连续运行或间歇运行 二、工作原理 膜生物反应器（简称MBR）是将膜分离技术与生物处理技术直接相接合而形成的一种新的水处理技术，利用膜的选择透过性，几乎能将所有的微生物截留在生物反应器内，这使得膜生物反应器内的生物浓度极高，理论上泥龄可以无限延长，极有效地去除氨氮及大分了有机物，使出水的有机物含量降至最低，出水清澈透明，无悬浮物，可以直接作为生活杂用水进行回用。根据布置形式的不同，一般分为分置式MBR及浸没式MBR（又称一体式），其工艺流程如下：
三、总体结构及组成 膜生物反应器一般由池体、膜组件、曝气系统、出水系统及电控系统等组成，其总体结构如下图所示： 1、池体 池体一般由钢板及型钢焊接而成，其上有进、出水管道及排空管道。 2、膜组件 膜组件是MBR的核心部件，主要由中空纤维膜与ABS管道组成，由专业厂商提供，不同的污水，膜组件的参数也不相同，膜组件主要起超滤作用，将污水中的微生物、大分子有机物及悬浮物等截留于MBR内，使污水得到净化。3、曝气系统
生物反应器 生物反应器，是指利用自然存在的微生物或具有特殊降解能力的微生物接种至液相或固相的反应系统。目前研究得最多的两种反应器是“升降机型反应器”和“土壤泥浆反应器”。升降机型反应器是通过水相的流动来提供适当的营养、碳源和氧气，从而达到降解土壤中污染物质的目的。与固相系统相比，生物反应器能够在更短的时间内将污染物进行有效降解。该生物反应器技术已经应用于有机污染土壤的生物修复中。通过研究生物反应器，我们可以了解到：可以知道为达到一定的生产目的需要多大的生物反应器，确定什么样的结构更好；其次，对已有的生物反应器进行分析，达到优化的目的；还有就是分析各种生物反应器的数据，从而对细胞的生长、代谢等过程有更加深入的理解，生物反应器是工程学的一部分也是化学工程的一个分支，加上成本低.、设备简单、效率高、产品作用效果显著、减少工业污染等优点使他能够在很多方面都有着重要的应用，如改良乳汁品质、生产药用蛋白、外源基因在动物体内的位点整合问题、.乳蛋白基因表达组织特异性问题、目的蛋白的翻译后修饰问题、转基因表达产物的分离和纯化问题、转基因的技术与方法问题、伦理道德问题等诸多方面。 生物反应器经历了三个发展阶段：细菌基因工程、细胞基因工程、转基因动物生物反应器。转基因动物生物反应器的出现之所以受到人们极大的关注，是因为它克服了前两者的缺陷，即细菌基因工程产物往往不具备生物活性，必须经过糖基化、羟基化等一系列修饰加工后才能成为有效的药物，而细胞基因工程又因为哺乳动物细胞的培养条件要求相当苛刻、成本太高而限制了规模生产。另外，转基因动物生物反应器还具有产品质量高、容易提纯的特点。一般把目的片段在器官或组织中表达的转基因动物叫做动物生物反应器。几乎任何有生命的器官、组织或其中一部分都可以经过人为驯化为生物反应器。从生产的角度考虑，生物反应器选择的组织或器官要方便产物的获得，例如乳腺、膀胱、血液等，由此发展了动物乳
膜生物反应器技术说明 一、简介 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术，它用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池，是目前最有前途的废水处理新技术之一，是公认的市政污水最终可行的中水回用技术。 二、分类 目前在水处理行业中，膜生物反应器投入大规模实际应用，膜生物反应器依据膜组件，及原理有不同的分类。下面我们就来了解一下膜生物反应器分类。 1、从整体上来讲，膜生物反应器分类有以下几种： 膜分离生物反应器：膜分离生物反应器用于污水处理中的固液分离。 膜曝气生物反应器：膜曝气生物反应器中膜被用于气体质量传递，通常是为好氧工艺供氧(通常由曝气风机供氧和机械曝气供氧二种)，可以实现生物反应器的无泡曝气，大大提高反应器的传氧效率。 萃取膜生物反应器：萃取膜生物反应器主要用于工业中优先污染物的处理，选择性透过膜被用于萃取特定的污染物。 2、按照膜组件的放置方式可分为：分体式和一体式膜生物反应器 分体式膜生物反应器把生物反应器与膜组件分开放置，膜生物反应器的混合液经增压后进入膜组件，在压力作用下混合液中的液体透过膜得到系统出水，活性污泥则被截留，并随浓缩液回流到生物反应器内。 一体式系统则直接将膜组件置于反应器内，通过的抽吸得到过滤液，膜表面清洗所需的错流由空气搅动产生，设置在膜的正下方，混合液随气流向上流动，在膜表面产生剪切力，以减少膜的污染。一体式膜生物反应器工艺是污水生物处理技术与膜分离技术的有机结合。 3、按照膜生物反应器是否需氧：可分为好氧和厌氧膜生物反应器 好氧膜生物反应器一般用于城市和工业的处理，好氧MBR用于城市污水处理通常是为了使出水达到回用的目的，而用于处理工业的主要为了去除一些特别的污染物，如油脂类污染物。
膜生物反应器原理结构 时间：2007年12月14日 膜生物反应器 (Membrane Bioreactor，简称MBR)是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效的污水处理与回用工艺。它利 用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT） 可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此，膜生物 反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。下面是作用原理 基本图例 1.前言 随着全球范围经济的快速发展和人口的膨胀，水资源短缺已成为全球人类共同面临的严峻挑战。为解决困扰人类发展的水资源短缺问题，开发新的可利用水源是世界各国普遍关注的课题。世界上不少缺水国家把污水再生利用作为解决水资源短缺的重要战略之一。这不仅可以消除污水对水环境的污染，而且可以减少新鲜水的使用，缓解需水和供水之间的矛盾，给工农业生产的发展提供新的水源，取得显著的环境、经济和社会效益。开展新型高效污水处理与回用技术的研究对于推进污水资源化的进程具有十分重要的意义。 膜-生物反应器是近年新开发的污水处理与回用技术。该技术由于具有诸多传统污水处理工艺所无法比拟的优点，在世界范围受到普遍关注。本文将对近年来膜-生物反应器污水处理与回用技术的研究与应用进行介绍。
2.膜-生物反应器的技术原理与特点 在膜-生物反应器中，由于用膜组件代替传统活性污泥工艺中的二沉池，可以进行高效的固液分离，克服了传统活性污泥工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足，从而具有下列优点[1]： (1)能高效地进行固液分离，出水水质良好且稳定，可以直接回用； (2)由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）的完全分离，使运行控制更加灵活稳定； (3)生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积省；...... MBR膜生物反应器 2003-06-17 技术概况 ·由于采用了先进的膜生物反应器技术，使系统出水水质在各个方面均优于传统的污水处理设备，出水水质在感官上已接近于自来水的情况，可以作为中水回用。 ·由于膜的高效分离作用，不必设立沉淀、过滤等固液分离设备，不需反冲洗，且出水悬浮物浓度远低于传统固液分离设备，使整个系统流程简单，易于集成，系统占地大为缩小。·生物膜反应器可以滤除细菌、病毒等有害物质，不需设消毒设备，不需加药，不需控制余氯，使管理和操作更为方便，并可节省加药消毒所带来的长期运行费用。 ·生物膜反应器内生物污泥在运行中可以达到动态平衡，不需污泥回流和排放剩余污泥。·整个系统自动化程度高，运行管理简单方便。 ·采用先进的日本进口中空纤维膜，膜使用寿命长，单位体积膜面积高，膜具有自修复能力，从而减少了设备维护工作。 ·通过独特的运行方式，使膜表面不易堵塞，洗膜间隔时间长，且洗膜方式简单易行。·独特的膜组件运行方式使水处理所需能耗很低。 技术原理 MBR膜生物反应器技术将超滤膜与生物反应器有机地结合起来，克服了传统污水处理工艺的流程冗长、占地面积大、操作管理复杂等缺点，稳定可靠，出水水质优于一般中水水质标准。 适用范围中水回用 应用实例清华中水 北京汇联食品废水处理工程 膜生物反应器（MBR）是一种由膜过滤取代传统生化处理技术中二次沉淀池和砂滤池的水处理技术。与传统的污水处理生物处理技术相比，MBR具有以下主要特点：＾出水水质好； 由于膜的高效截留，出水中悬浮固体的浓度基本为零；对游离菌体和一些难降解的大分子颗粒状物质巨头截留作用，生物反应器内生物相丰富，如，世代时间较长的
膜生物反应器的应用研究 摘要：主要介绍了膜生物反应器的定义、分类和特点及其在废水处理中的应用现状，还介绍了膜生物反应器中的膜污染及其调控措施。研究表明，使用膜生物反应器对毛纺织印染废水进行处理，出水水质基本能够达到生活杂用水水质标准。 关键词：膜生物反应器；废水处理；膜污染；调控措施 Abstract：The definition, classification and characteristics of membrane biological reactor and its application in wastewater treatment ware mainly introduced, the membrane bio-reactor membrane pollution and its control measures also ware introduced . Research shows that, using membrane biological reactor for wool textile printing and dyeing wastewater treatment, the effluent quality can achieve basic miscellaneous domestic water quality standard. Keywords：membrane bioreactor; waste water treatment；membrane fouling; controlling measures 1 膜生物反应器简介 膜生物反应器(membrane bioreactor，简称MBR)是一种高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型水处理技术。中空纤维膜的应用取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离，有效的达到了泥水分离的目的。充分利用膜的高效截留作用，能够有效地截留硝化菌，完全保留在生物反应器内，使硝化反应顺利进行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，并且可以截留一时难于降解的大分子有机物，延长其在反应器的停留时间，使之得到最大限度的分解[1]。 生物反应器是以微生物细胞或酶作为催化剂或可产生催化剂, 进行生化反应和转化的装置, 膜生物反应器(MBR) 则是膜与生物的结合产物, 以实现微生物发酵, 动植物细胞培养和生物催化转化等。膜生物反应器通常在常温和常压下进行生化反应, 可使产物或副产物从反应区连续地分离出来, 打破反应的平衡, 从而可大大地提高反应转化率, 增加产率或处理能力, 过程能耗低、效率高。目前, 水处理中的膜生物反应器多用于污水处理( 少量用于表面水) , 与传统的活性污泥法(CASP) 比, 由于膜反应器取代了二级澄清池, 这可使污泥停留时间(SRT) 和水力停留时间(HRT) 分别控制, 由于SRT大, 泥龄长, 污泥浓度高, 抗冲击负荷能力强, 降解速率高, 降解充分, 对难降解物质也可使之降解, 占地 -N的去除率在90% 以上, 处理后的水可直接作省, 污泥量少, 通常对COD和NH 3 为市政用水或进一步处理作各种工业用水。 2 MBR 的分类和工作机理 水处理中的膜生物反应器是由生物反应器与微滤、超滤、纳滤或反渗透膜系统组成,因而可分为微滤膜生物反应器, 超滤膜生物反应器。据膜系统与生物反应器组合的方式和位置, 膜生物反应器又可分为循环式(分置式) 和浸没式(一体式)两种, 如图1 和图2 所示。浸没式膜生物反应器(SMBR)中, 膜组件直接浸泡于反应器中, 反应器下方有曝气装置, 将空压机送来的空气形成上浮的微气泡, 在曝气的同时,又使膜表面产生一剪切应力, 利于膜表面除污, 透过液在抽
实用文档 目 录 前 言 ................................................................. (1) 1MBR 工艺简介 ................................................................. (3) 1.1 术语和定 义 ............................................................................... ................................... 3 1.2 MBR 的含义及其原 理 ............................................................................... (4) 1.3 MBR 工艺分类 ............................................................................... .............................. 5 1.4 MBR 工艺优越性 ......................................................................................................... 7 1.5 MBR 工艺的不足 ............................................................................... .......................... 9 1.6 MBR 的发 展 ................................................................................................................. 9 1.6.1 MBR 技术在国外污水处理中的研究及应用 .................................................. 9 1.6.2 MBR 技术在国污水处理中的研究及应 用 ................................................ 10 1.7 MBR 的发展前 瞻 (11) 1.7.1 MBR 应用的重点领域和方向 ....................................................................... 11 1.7.2 MBR 未来的研究重 点 ................................................................................... 12 2 MBR 工艺用膜和膜组件 ...................................................................... 13 2.1膜的定义 ............................................................................... ..................................... 13 2.2膜的结构和材料 ........................................................................................................ 13 2.2.1膜结构和分类 ................................................................................................. 13 2.2.2MBR 膜材 料 ..................................................................................................... 16 2.3膜组 件 (17) 2.3.1膜组件分类 ..................................................................................................... 17 2.3.2MBR 膜组 件 (20) 2.4MBR 膜组件厂
膜生物反应器在污水处理中的运用分析 发表时间：2016-12-06T16:09:52.167Z 来源：《基层建设》2016年24期8月下作者：刘毅1 胡丽嫦2 [导读] 摘要：MBR采用膜技术取代常规活性污泥法中的二沉池，具有出水水质好、基建费用低、占地面积小等优点，现已大规模用于污水处理。本文主要先简介了膜生物反应器，接着就膜生物反应器在污水处理中的运用进行了探讨。 1.身份证号码：36242819880814****； 2.身份证号码:44078419870307**** 摘要：MBR采用膜技术取代常规活性污泥法中的二沉池，具有出水水质好、基建费用低、占地面积小等优点，现已大规模用于污水处理。本文主要先简介了膜生物反应器，接着就膜生物反应器在污水处理中的运用进行了探讨。 关键词：膜生物；反应器；污水；处理 1膜生物反应器的简介膜生物技术——膜生物反应器(Membrane Bioreactor，简称MBR)，是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效水处理工艺，它通过膜技术来强化生化反应的功能。采用这种工艺几乎能将所有的微生物截留在生物反应器中，反应器中的生物污泥浓度大幅度提高，污泥泥龄(理论上)可以无限长，使出水的有机污染物含量降到最低，能有效去除氨氮，对难降解的工业废水也非常有效。 1.1膜生物技术的由来 膜生物技术最早是用于微生物发酵行业，在20世纪60年代开始应用于水处理领域，现已被认为是水处理领域中最具有发展潜力的技术之一，成为污水处理与回用、解决饮用水处理中出现的消毒副产物等的有效手段，目前世界各国都在积极研究和不断探索膜生物技术。 1.2 MBR的主要形式 MBR是由生物反应器与膜组件(微滤、超滤、纳滤或渗透膜等)2部分组成。按照生物反应器与膜组件组合方式可分为外置式和内置式两种形式。 外置式生物反应器(RMBR)是指膜组件与生物反应器分开设置，生物反应器膜的压力驱动是靠加压泵，生物反应器内的混合液通过加压泵进入膜组件，在内外压差的作用下，混合液中的水经过选择透过性膜渗出，由膜截留下的其他物质经浓缩后回流到生物反应器；内置式生物反应器(SMBR)是指膜组件安置在生物反应器的内部，压力驱动靠水头压差，或用真空泵抽吸，混合液中的水经过选择透过性膜渗入，由泵排出。 外置式生物反应器(RMBR)的特点是膜组件自成体系，有易于清洗、更换及增设等优点。但泵的高速旋转产生的剪切力对某些微生物细菌体产生影响，使其部分失去活性。为了减少污染物在膜表面的沉积，由循环泵提供的水流流速都很高，为此动力消耗较大。内置式生物反应器(SMBR)不使用循环泵，可避免微生物菌体受到剪切力而失去活性，和外置式相比能节省占地，降低运行费用。但通常膜部分的拆洗较困难。但随着膜材料和结构的发展，中空纤维超滤膜组件以其体积小、组装灵活、可分组设置成若干框架结构、便于从曝气池中拿出等特点，克服了平板膜不易拆装、清洗的缺点，而广泛用于内置式生物反应器(SMBR)中。 1.3 MBR工艺特点 MBR作为一种新的水处理技术具有的优势是其他处理技术所无法比拟的，它具有以下突出的优点：首先，能高效地进行固液分离，要将废水中的悬浮物质，水处理中的微生物群落和已净化了的水分离开，如利用分离膜，则可不采用沉淀池这种通常具有代表性的固液分离设备。该系统设备占地空间也较通常方法节省。此外，通过膜分离装置所获得的水质，有可能直接再利用。 其次，在作为反应槽的生物反应器内能保持高浓度的微生物。超滤膜等分离液，由于能阻止每分子量的有机物和悬浮物向系统外流失，且使参与反应的微生物完全保持在生物反应器内，因此，有利于生长速度较慢的厌气性微生物的成长，使在通常系统中难以代谢的物质也有可能进行分解。 再次，使分解速度慢的有机物韵停留时间变长。利于难生物降解的有机物的分解。 2 MBR在污水处理中的应用 2.1 MBR在生活污水处理中的应用 Udea等用中空纤维抽吸式聚乙烯膜一生物反应器工艺处理乡村生活污水，规模32～39m3／d，膜通量约12.11L／(m2?h)，HRT为13h 或16h，BOD负荷0．15～0．32kg／(m3?d)。当进水BOD133±68mg／L、总氮32±19mg／L、总磷3．8±3．0mg／L时，去除率分别为99％、99％、83％、70％。 2.2 MBR在印染废水处理中的应用 邓祥等人采用中试规模(10t／d)的厌氧一好氧膜生物反应器(A／O～MBRR)处理毛纺印染废水，当HRT为7t，进水COD、BOD分别是179～358mg／L和44．8～206mg／L，试验系统对COD、BOD、色度、浊度的平均去除率分别是92．1％、98．4％、60．7％、98．9％，出水水质浓度或指标值分别为20．2mg／L、1．6mg／L、25倍、0．51NUT。出水水质指标达到建设部规定的生活杂用水水质标准，可以作为回水水源。A／O～MBR技术可行、操作简单、易于管理，可为工业规模应用提供技术参考。 2.3 MBR在金属加工废水处理中的应用 Sutton等用膜一生物反应器在HRT为54．2h、有机负荷COD为6．3kg／(m3?d)的条件下进行高浓度液的处理，COD去除率为94．4％，氨、脂肪、油、油脂、磷均可得到明显的去除。 2.4 MBR在垃圾渗出液处理中的应用 德国LSWA(水污染控制与垃圾处理研究所)采用MBR处理垃圾渗出液的实验中，进水水质COD在240～1500mg／L，BOD5在20～460mg／L，NH4一N在60～300mg／L，AOX在1．0～3．9mg／L，经MBR处理其出水水质(平均值)COD为250mg／L，BOO5为1mg／L，NH4一N<99mg／L，AOX<50mg／L。 2.5 MBR在啤酒废水处理中的应用 同帜，程刚等采用MBR处理啤酒废水，进水水质COD在413～1621mg／L，SS在74～94mg／L，NH4一N在44～76mg／L，浊度在65～99度，pH值在6～7，出水水质COD在14～50mg／L，SS在6～llmg／L，NH4一N在0．1～0．9mg／L，浊度为0度，pH值在7～8之间。
膜生物反应器在废水处理中的应用 摘要：膜生物反应器将生物处理与膜分离技术相结合,是一种高效的废水处理新技术。在城市污水处理、中水回用、工业废水处理等方面的研究及应用实践表明,膜生物反应器具有常规废水处理工艺无法比拟的优势。对其在废水处理与回用中的应用前景进行了展望。 关键词：膜生物反应器废水处理 膜- 生物反应器(membrane bioreactor ,MBR)是一种膜分离技术与微生物学、生物化学等相结合进行废水处理的新工艺,主要由“膜组件,生物反应器和物料输送”3 部分组成. 它与传统的生化污水处理技术相比,具有固液分离效果好、生化效率高、出水水质优、设备集中、占地面积小、污泥浓度高、污泥负荷低、便于管理和自动控制等优点,基本解决了传统的活性污泥法存在的污泥膨胀、污泥浓度低等因素造成的出水水质达不到中水回用要求的问题[1] ,在中水回用和废水处理中有广阔的应用前景.本文综述膜技术在废水处理中的应用及其进展。 1、膜生物反应器的特点和分类 利用MBR 对废水的处理效果可达到单一技术所不能期望的水平。 第一, 单一生物反应器中的水力停留时间与污泥停留时间是很难达到分别控制的, 而MBR 系统可以同时实现在很短的水力停留时间和很长的污泥停留时间里使废水中难降解成分在有限体积的生物反应器中有足够停留时间, 从而达到较高去除效果, 这是MBR 最突出优点之一。 第二, 由于MBR 以膜分离作为固液分离技术, 因而使生物反应器中的活性污泥量可以比普通生物反应器中高得多。 2、工艺流程 膜生物反应器一般由微滤或超滤膜组件与生物反应器组成,根据二者的组合方式,可分为分置式和一体式2 种,其工艺流程见图1 。 图1 膜生物反应器工艺流程 1. 膜组件; 2. 生物反应器; 3. 循环泵; 4. 吸压泵 2.1工艺特点 膜生物反应器的主要工艺特点: (1) 膜分离技术使混合液中的微生物和废水中的悬浮物质以及蛋白质等大