污水处理中的生物反应器技术

膜生物反应器（MBR）介绍

一、MBR技术简介

膜生物反应器（MBR）是将传统的生物反应器和微孔膜技术结合而成的一种新型的污水处理技术，其以微孔膜这种精密的分离膜为核心，同时利用生物膜反应技术（MBR）进行处理。MBR技术的特点是系统用膜代替了传统的澄清池，其效果显著，具有高水质、稳定性好、操作维护简单等特点，在市政府和工业废水处理中得到广泛的应用。

二、MBR技术工艺流程

MBR技术的处理过程分为生物反应池、膜分离系统、超滤泵等组成部分，其处理流程基本如下：

1、进水：

污水通过污水泵送入MBR系统中。

2、生物反应池：

利用生物学的原理，将水中的有机物质和氮磷等污染物质进行生物降解处理，转变为水体中的微生物和矿化物等。这一过程需要在适宜的氧气含量和温度条件下进行，以便较好的实现污水的脱氮、脱磷和去除COD等作用。

3、膜分离系统：

MBR系统的核心部分是孔径微小的微孔膜，这种膜可以分离出生物反应池中水中的颗粒物、微生物、病毒等杂质物，以保证水质过滤要求。根据实际的处理工艺和出水质量要求，膜分离系统的膜孔径一般控制在0.1~0.5μm之间。除了控制孔径外，还要根据实际技术要求和生产过程控制反洗周期、膜污染预警和自动清洗等工艺参数，以确保膜的分离效能和长期稳定性。

4、超滤泵：

清水经过膜过滤后，外层的膜表面会沉积一定量的污垢，这些污垢需要定期进行反冲和清洗，以保证系统的正常运行和长期的使用寿命。超滤泵则是用于维持膜的正常工作状态，清洗和预警报警等维护工作。

三、MBR技术应用场景

1、市政污水处理

MBR技术在市政污水处理中有着广泛的应用，其处理效果稳定、出水水质高、占地面积小等优势特点受到了市政府的青睐。目前国内外的城市污水处理厂中，MBR工艺已经成为一种比较成熟和高效的处理技术。

2、工业废水处理

MBR技术在工业领域中也有着很广泛的应用，其处理效果稳定，能够防止难降解或难分解的污染物通过生物反应器直接进入自然环境中，减少污染对环境的影响。目前，MBR工艺在食品工业、印染工业、制药工业等领域中已经取得了很好的应用效果。

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膜生物反应器在城市污水处理中的应用探讨

作者：容志勇 黄茂林 刘刚

来源：《建筑建材装饰》2019年第08期

摘要：膜生物反应器是将膜分离技术与活性污泥法相结合的高效污水处理技术。本文综述了膜生物反应器的发展历程、典型应用案例现状及存在的问题、MBR工艺今后在污水处理中应用前景，为MBR工艺今后的进一步研究和应用提供参考。

关键词：膜生物反应器;污水处理;膜过滤

膜生物反应器（Member bioreactor，MBR）是将膜分离技术与活性污泥法相结合的高效污水处理技术，增大污泥中的特效菌来加快生化反应速率，提高污水处理效果，其具有SRT短、污泥产量少、出水水质高等优点。在传统的活性污泥法等生物处理污水的技术中，泥水分离是通过重力作用而在二沉池中完成的，其分离效果的好坏受到活性污泥沉降性能的影响，沉降性越好，泥水分离效率越高，而MBR工艺的主要特点是由膜过滤取代传统生化处理技术中二沉池。作为一种新型、高效、集约型的水处理技术，MBR工艺越来越受到各国水处理研究者的青睐。

1膜生物反应器的发展历程

MBR在污水处理领域的应用研究始于20世纪60年代，美国的Dorr-Oliver公司首先将MBR用于废水处理的研究，将膜分离技术与活性污泥生物处理技术相结合，构建了膜生物反应器（Membrane Bioreactor，MBR），利用超滤膜与活性污泥生物反应器的协同作用来处理生活污水，该工艺具有反应器内活性污泥浓度高、活性污泥产量低、出水水质好、污水处理厂占地少等优点。

20世纪70年代，膜污水处理工艺首次进入日本市场，从而迈出了MBR污水处理商业化的重要一步，但此时由于受到膜材料、膜制备技术的制约，MBR工艺发展缓慢。

20世纪90年代末，在国内外新型膜材料研发与制造装备业的推动下，膜生物反应器的相关科学技术研究逐渐成为热点，国外已经进入实用阶段，且规模也在不断扩大。

污水处理中技术的创新及节能降耗

随着城市化进程的加快，人们对水资源的需求越来越大，但是水资源已经日益短缺。因此，污水处理技术的创新和节能降耗是非常重要的。本文将就污水处理中技术的创新以及节能降耗两方面进行探讨。

（一）MBR技术

MBR技术（Membrane Bioreactor）即膜生物反应器技术，是指在传统的生物反应器中加入一种可过滤的膜技术，该技术可将处理水中的悬浮物和微生物完全分离，达到水质稳定和污泥品质的提高。

MBR技术被广泛应用于污水处理、海水淡化等领域，并且相较于传统处理工艺，MBR技术具有以下优势：

1. 去除效率高：由于MBR技术采用了膜过滤技术，相较于传统处理工艺更能有效地去除COD、BOD、氮、磷、微生物等污染物。

2. 占地面积小：相比传统处理工艺的生物反应器，MBR技术的膜过滤器成套设备占地面积更小。

3. 操作维护简单：MBR技术能够抑制氨氮的生化过程，从而降低氨氮的含量，使得后续操作和维护更加简单。

（二）反渗透技术

反渗透技术是一种利用半透膜逆渗透现象进行水、离子和其它物质的分离的技术。

在污水处理领域，反渗透技术主要用于海水淡化和污水再生利用。反渗透技术的优势主要体现在以下几个方面：

1. 高效净化：反渗透技术能够有效地去除细菌、病毒、有机物、重金属等污染物，淡化后的水质稳定。

2. 工艺简单：相比传统处理工艺的离子交换、精细过滤等，反渗透技术的处理过程非常简单。

3. 节能消耗低：水处理厂采用反渗透技术进行水再生利用，不仅可以大幅降低总能耗，还可使废水处理厂运行成本大幅降低。

二. 节能降耗 污水处理厂是耗能的一个重要单位，能源问题一直是污水处理企业关注的焦点。为了降低能耗，提高经济效益，污水处理企业需要不断采用节能降耗技术。

氧帷幕技术是近年来广泛应用于城市污水处理厂的一种新型生物反应器。其优势体现在以下几个方面：

污水处理工艺流程解读生物膜反应器（MBR）的工作原理及应用案例

污水处理是保障环境卫生和人类健康的重要环节。随着城市化进程的加速和水资源的日益紧缺，高效、可靠的污水处理工艺成为问题亟待解决的环境挑战。生物膜反应器（MBR）作为一种先进的污水处理技术，凭借其高效、节能的特点，正在成为各大污水处理厂的首选。

一、MBR工作原理介绍

生物膜反应器（Membrane Bioreactor，MBR）是将传统的生物反应器和固液分离装置相结合的一种污水处理技术。其核心组成部分是生物反应器和微孔膜组成的固液分离装置。MBR工艺的污水处理流程主要分为生物处理和膜分离两个步骤，具体如下：

1. 生物处理

在MBR中，有机污染物通过氧化还原反应转化为无机化合物，并进一步被微生物降解。其中，污水中的有机物被厌氧和好氧条件下的微生物分解为二氧化碳和水。同时，硝化细菌和反硝化细菌可以将氨氮转化为硝态氮和氮气。这些微生物生长在填料或膜的表面形成生物膜，提供了高度的活性污泥浓度和有效的降解。

2. 膜分离

MBR中的膜分离装置由微孔膜构成，其作用是将生物反应器中的悬浮污泥和水分离，仅允许水通过。微孔膜具有非常小的孔径，通常为0.1-0.4微米，可以有效地截留污泥颗粒和细菌等微生物，使其无法通过膜孔。这样，膜分离可以确保处理后的出水质量符合排放标准。

二、MBR的应用案例

1. 城市污水处理厂

MBR技术在城市污水处理厂中得到广泛应用。传统的污水处理工艺往往需要大量的土地占用和设备投资，而MBR工艺通过固液分离膜的应用，具备较小的占地面积和出色的处理效果。同时，MBR工艺能够稳定地处理冲击负荷和高浓度有机物的废水，适应了城市污水处理的需求。

2. 工业废水处理

工业废水通常含有复杂的有机和无机物，对处理工艺的要求较高。MBR技术以其优异的固液分离性能和高降解效率，成为适用于工业废水处理的先进技术。例如，电镀工业废水、制药废水、印染废水等都可以通过MBR工艺获得良好的处理效果。