生物反应器的现状及发展趋势
【摘要】：生物反应器的研制不仅对现有生物产业的发展起着关键作用,而且可以用于进行高附加值化合物、药物等的生产。生物反应器在生物产品研究工作中是一个必不可少的重要工具和手段。人类正面临人口膨胀、陆地资源减少和环境恶化等全球性问题。传统的生产模式已经很难适应经济快速发展的需要，生物反应器的研究工作正在世界范围内蓬勃兴起。本文对生物反应器的现状及发展趋势进行了综述。
【关键词】：生物反应器；结构；功能；优缺点；
1 生物反应器的定义
生物反应器：生物反应器是利用酶或生物体（如微生物）所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，是一种生物功能模拟机，如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。
2 生物反应器的分类
2.1 发酵罐
2.1.1 发酵罐的主要构造
其主体一般为不锈钢制成的主式圆筒，其容积在一平方米至数百平方米。内部及顶部、底部有附件。
2.1.2 发酵罐的主要分类
（1）通气机械搅拌罐
通气机械搅拌罐（后面简称发酵罐）是许多发酵过程的首选设备，具有高传质和传热能力，理想的气液混合效果，较长的液体停留时间和较宽的操作气速。但缺点也明显，郾剪切力较大，损害许多剪切敏感型微生物能耗大，混合不均。因此，发扬通风搅拌罐的优势，克服其缺点是当前发酵罐研究的重点之一。通风搅拌罐改进工作主要在搅拌系统，包括搅拌器和多层搅拌系统的优化，搅拌器主要是采用新型搅拌器或改进标准搅拌器，目的是减少桨叶尾流的漩涡以便节能，或者改变反应器的流态，使得剪切力可以均匀的分布，保护反应器中的微生物。多层搅拌系统很早就开始使用，但由于对其工作机理研究不够深人，多年来一直采用简单的经验设计方法，没有发挥其应有的优势。
目前对于通风搅拌发酵罐的认识已经到了一个新的高度，主要表现在研究的内容和手段两面面，从内容看，对多层搅拌系统的研究不只是以单搅拌研究为基础的延伸，而是以多层搅拌为研究目标研究的深度和广度都在扩展，同时，研究溶液性质对传质和混合的影响，使得得出的成果更接近实际，为进一步的精确设计提供了相当的基础，尽管目前这些进步还不能实现完全通过计算就可实现发酵罐的放大设计。当然，这些成果的取得是伴随研究手段取得的进步，一些先进的仪器和技术为深入了解现象的内在规律提供了可能，如用于观察流体流动状态的多普勒流体分析仪、多普勒速度仪，分析工具计算流体力学及软件，准确测量体积氧传递系数Ｋｌａ动压法等等。对于气液系统，用最小的功率消耗获得最大的气含率是最重要的设计目标，组合搅拌系统的底搅拌必须采用纯径向流搅拌器（如圆盘直叶涡轮搅拌桨），顶部采用混合流搅拌桨（如折叶开启式涡轮搅拌桨）向下输送液流，且液流应在湍流状态。得到最大的气含率就相当于得到最大的气液传质系数，这个结论有助于在设计时找出获得最大传质系数Ｋｌａ同时功耗最低的设计参数。同样在搅拌系统设计中，引进新型高教的搅拌器可以进一步提高发酵罐的效率和表现。另外，搅拌系统设计的另一个重要原则就是对发酵液的理化性质的关注，由于发酵液成分复杂。对Ｋ－ａ的影响也是比较显著的，因此，根据发酵液的特性设计搅拌系统也是非常必要的，由于目前还无法量化描述发酵液成分对发酵过程传质传热的影响，大型发酵罐的设计应以小型试验为基础，选择适合的关联式作为放大依据。可能是最佳的设计方法。尽管，对发酵罐搅拌系统的研究已经取得了许多可喜的进展，但仍有许多同题需要深入研究。总体上，
多搅拌系统中预测各种参数影响的关联式多由单搅拌系统相关的关联式引申而来，没有注意两者在流型和流动状态上的显著差异。应利用能量守恒和ＣＦＤ规则进行多搅拌系统中各种定量关系的研究。同时，多层搅拌系统目前以两层搅拌居多，还需研究更多层搅拌系统的各种关系，更有利于在实际中使用相关的成果，总之，尽管目前的研究已经充分注意多层搅拌系统的特殊性．但需要更加深入的研究才能满足实际设计工作的需要.
（2）气升式发酵罐
由于气升式发酵罐有明显的优点，在生产SCP、丝状真菌、废水处理中已获得广泛应用。70年代初，英国ICI公司开发了二种用甲醇连续生产SCP的气升式发酵罐，以后又成功地将其应用于废水的生物处理，并在有关国家推广(目前ICI公司已放大至2000m3，苏联用于柠檬酸发酵的气升式罐也达200m3)。国内上海、江门、周口等地已建造用于酵母、味精工业生产和废水处理的气升式罐。对于糖蜜、水解糖、蔗糖等固形物含量少的培养基，采用气升式发酵罐更有利。这种发酵罐的最适高径比是4～6，限制高度为22～24m。虽然它对无菌空气消耗量比较大，但总能量消耗还是比机械搅拌式发酵罐低。在同样的能耗下，其氧传递能力比机械搅拌发酵罐要高得多，因此，在大规模生产单细胞蛋白时备受重视。现已有直径7～13m，高60m、容量达1500m3的大型气升式发酵罐，用于生产单细胞蛋白，年产量达7万吨。培养檀香木细胞，最终产物浓度可达32．5毫克／升。气升式发酵罐进行谷氨酸发酵，其产率，发酵时间等多项指标均优于机械搅拌罐。而且与二倍体积搅拌罐相比，单位体积发酵液节能7.7％。中科院化冶所等研制成的100m3大型双环流气升式反应器在周口地区味精厂用于谷氨酸(GA)发酵，使生产效率提高13.6%左右，如能在全国味精行业推广，经济效益可观。在黄原胶酵时，也曾使用气升环流式多糖反应器，结果成本和设备投资分别降低25%和44%，产品质量达到国际标准。姜信真等人用气升式发酵罐进行GA发酵研究，证明其产率、发酵时间等多项指标均优于机械搅拌罐，而且与二倍体积搅拌罐相比，单位体积发酵液节能7.7%。这在能源严重短缺的今天，无疑有巨大的潜在优势。此外，华南理工大学1990年研制成功另一种高效节能的新型反应器—200m2溢流脉冲喷射自吸式反应器，用于有关生产，可节能80%，目前正准备放大至1000m3. （3）自吸式发酵罐
自吸式发酵罐罐体的结构自吸式发酵罐罐体的结构自吸式发酵罐罐体的结构自吸式发酵罐罐体的结构大致上与通用式发酵罐相同，主要区别在于搅拌器的形状和结构不同。自吸式发酵罐使用的是带中央吸气口的搅拌器。搅拌器由从罐底向上伸人的主轴带动，叶轮旋转时叶片不断排开周围的液体使其背傻g形成真空，于是将罐外空气通过搅拌器中心的吸气管而吸人罐内，吸人的空气与发酵液充分混合后在叶轮末端排出，并立即通过导轮向罐壁分散，经挡板折流涌向液面，均匀分布。空气吸人管通常用一端面轴封与叶轮连接，确保不漏气。由于空气靠发酵液高速流动形成的真空白行吸人，气液接触十分良好，气泡分散较细，从而提高了氧在发酵液中的溶解速率。据报道，在相同空气流量的条件下，溶氧系数比通用式发酵罐高。可是由于自吸式发酵罐的吸人压头和排出压头均较低，习惯用的空气过滤器因阻力较大已不适用，需采用其他结构型式的高效率，低阻力的空气除菌装置。另外，自吸式发酵罐的搅拌转速较通用式高，所以它消耗的功率比通用式大，但实际上由于节约了空气压缩机所消耗的大量动力，对于大风量的发酵，总的动力消耗还是减少的.
2.2 固定化反应器
2.2.1 酶固定化反应器
以固定化酶作为催化剂进行酶促反应的装置称为酶固定化反应器(Enzyme reactor)。
（1）固定床型
固定床反应器在化工领域应用十分广泛。基本有机化工中，乙烯氧化制环氧乙烷、乙苯脱氧制苯乙烯、乙烯水合制乙醇等反应均在固定床反应器中进行。固定床反应器床层薄，流速低，床层内的流体轴向流动可看作是理想置换流动，因而化学反应速率较快，完成同样的生产任务所需的催化剂用量和反应器体积较小，流体停留时间可严格控制，温度分布可适当调节，有利于提高化学反应的转化率和选择性；固定床中催化剂不易磨损，可在高温高压下操作。当然，固定床也存在一些缺点，如传热性能差；不能使用细粒催化剂（不能充分利用催化剂内表面），
催化剂的再生、更换均不方便。
邢福祥设计了一种用于气体净化的平板式固定床反应器。该反应器通过数片内置的装填有固体反应物的网板，在低功率风机作用下完成气固反应和气体吸收，从而达到气体净化和处理的目的。该平板型固定床反应器具有结构简单、操作方便、床层阻力低、能耗小、净化效率高等优点，可方便地通过抽插网板来更换或再生固体反应物。由于网板平面平行于气流方向，反应阻力非常小。应用结果表明，该设备比直筒式反应器的净化效率高２０％，用于吸收密闭空间内的酸性气体时，功率消耗较直筒式反应器节省３．８ｋＷｈ，特别适合一些受环境条件变化而带来普通反应器床层阻力急剧升高的气固反应过程，值得在一些气体净化崩；湿等领域推广和应用。
樊金红等刘以过饱和草酸水溶液为阴极液，盐酸溶液为阳极液，在阴极冷却固定床电化学反应器内草酸电解合成乙醛酸。考察了电流密度、电极和电解液温度、阴极材料对合成乙醛酸时空产率和电流效率的影响。结果表明，阴极冷却固定床反应器是一种较理想的反应器，用石墨板作阳极，铅作阴极，电流密度为４００．５Ａ／ｍ２，阴极空速为０．５０５ｍ／ｓ，电解温度为２０℃左右时，电解１．５ｈ，在阴极可得到质量分数为５．４５％的乙醛酸溶液，平均时空产率达０．１２ｋｇ／（ｄｍ５?ｈ）以上。
张力峰等列对苯与丙烯烷基化气液固反应器的分布系统进行了研究。在对工业装置的气液分布系统进行分析后，提出了扩产１．６倍的分布器设计方案；惰性床层液相混合与传质的计算结果表明，液相中丙烯浓度在惰性床层约０．４ｍ处达到平衡，惰性床层中传质速率很快。按照等动量放大法设计的气体分布器，反应器生产能力提高前后的压降不会有大的变化。（2）流化床型(Fludized Bed Reactor, FBR)
装有较小颗粒的垂直塔式反应器(形状可为柱形、锥形等)。底物以一定速度由下向上流过，使固定化酶颗粒在浮动状态下进行反应。
优点：
具有良好的传质及传热性能，pH、温度控制及气体的供给比较容易；不易堵塞，可适用于处理黏度高的液体；能处理粉末状底物；即使应用细颗粒的催
化剂，压力降也不会很高。
缺点：
需保持一定的流速，运转成本高，难于放大；由于颗粒酶处于流动状态，易导致颗粒的机械破损；流化床的空隙体积大，酶的浓度不高；底物高速流动使酶冲出，降低了转化率。
改进：
使底物进行循环，避免催化剂。使用几个流态化床组成的反应器组，或使用锥形流态化床。
2.2.2 细胞固定化反应器
以固定化细胞作为反应器进行反应的装置称为细胞固定化反应器。
（1）填充床反应器
细胞固定于支持物表面或内部，支持物颗粒堆叠成床，培养基在床层间流动，
优点：
①固定化细胞包埋于细胞支持物内，可以消除或极大地减弱流质流动引起的切变力。
②便于一定程度地分化发育，从而促进次级代谢产物的产生。
③便于连续操作
缺点：支持物颗粒破碎容易填充床阻塞。
（2）流化床反应器
利用流体（液体或气体）的能量使支持物颗粒处于悬浮状态。
优点：该反应器混合效果好。
缺点：流体的切变力和固定化颗粒的碰撞常使支持物颗粒破损，流体动力学复杂使其放大困难。
2.3 膜反应器
膜生物反应器（MBR，membrane bioreactor）以高效膜分离代替传统生物处理中的二沉池，是将膜分离技术与污水生物处理工艺相结合的新型系统。它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，从而大大提高反应转化率，具有过程能耗低、效率高，对污泥去除率高，硝化能力强，出水水质稳定，设计、操作简化等特点，在水资源日益紧张的今天，MBR 作为一种新型、高效的水处理技术已受到各国水处理工作者的重视。
20 世纪70年代后期，大规模好氧膜生物反应器首先在北美应用，然后依次日本，欧洲，中国。膜生物反应器在日本得到了极大的发展，目前在日本运行（包括在建）的膜生物反应器占全球66%。膜生物反应器在不同种类废水中的应用比例为工业废水27%、大楼废水24%、生活污水27%、城市污水12%、土地填埋厂渗滤液9%[12]。近两年来，膜生物反应器在国内已进入了实用化阶段。膜生物反应器的处理对象从生活废水扩展到高浓度有机废水和难降解工业废水，如：制药废水、化工废水、食品废水、屠宰废水、烟草废水、豆制品废水、粪便废水、黄泔废水等。应用实例表明膜生物反应器对生活废水、高浓度有机废水、难降解工业废水的处理效果良好。
3 光反应器
3.1 敞开式光反应器
一般在敞开的水平池中进行，或者利用天然湖泊、环湖礁，池深一般为10-30cm，通常采用浆聚乙烯或水泥做砌衬，面积可大至几千平方米。池内经常采用浆板轮、螺旋桨或空气喷射器等进行搅拌，或者将池体隔成跑道。
优点：成本低、建造容易、操作简便、易于生产。
缺点：（1）培养效率低，这类反应器培养微藻的光和效率约为1%，而微藻的光合效率最大可达到20%左右，从而使培养液中藻液浓度低，使得收获费用过高。
（2）培养条件无法控制，易受外界环境的影响，难以保持最适光照、温度等生长条件，生产期短。
（3）易受到杂藻、水生动物、大气中的灰尘等的污染，不易保持高质量的单藻培养，重金属离子等有毒物质也易在藻体内积累。
（4）水分容易蒸发，容易造成培养液盐度过高，使得微藻生长缓慢。
（5）由于光径较长，光照面积和藻液体积之比较低，因此光能利用率不高，难于实现高密度培养。敞开式光生物反应器的上述缺点，决定了该类反应器只适用于附加值较低，且生长条件比较苛刻(高盐度、高PH）的产品的生产，因而培养对象极为有限，难于实现高密度培养。
3.2封闭式光反应器
与敞开式培养系统相比较，封闭式光生物反应器有下优点：能够培养更多种类的微藻；产率较高．全年生产期较长；能够维持较高的藻液浓度，能一定程度地降低采收成本；能够更好地控制培养条件，如温度，ｐＨ等；能有效地降低污染。封闭式光生物反应器的这些优越性是以提高投资和操作成本为代价的ｔｏｊ。
目前．全国报道封闭式光生物反应器建设投资以及成本核算问题的资料极少。这可能一方面，封闭式光生物反应器尚未进＾实际商业化生产阶段；另一方面，有些公司的开发研究试验结果和成本核算来公开报道。本文但从技术层面上考察封闭式光生物反应器的研究进展。封闭式光生物反应器的主要类型有：垂直拄式、管式、板式，及一些其它特殊类型，例如：光导纤维光生物反应器。
4 生物反应器总体发展趋势
生物反应器的研制不仅对现有生物产业的发展起着关键作用,而且可以用于进行高附加值化合物、药物等的生产。生物反应器在生物产品研究工作中是一个必不可少的重要工具和手段。人类正面临人口膨胀、陆地资源减少和环境恶化等全球性问题。传统的生产模式已经很难适应经济快速发展的需要，生物反应器的研究工作正在世界范围内蓬勃兴起。
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/c14195658.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。
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。
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。
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
膜生物反应器在污水处理中的应用与发展前景摘要：膜生物反应器作为一种污水处理新技术，其研究和应用在我国受到广泛关注。本文综述了膜生物反应器的类型，概述了在我国膜生物反应器处理技术在工业污水处理等领域的发展进程，指出了未来膜生物反应器处理技术研究的挑战和工业应用发展的方向。 关键词：膜生物反应器污水处理应用发展前景 Application and potential development of the membrane bioreactor in sewage treatment Abstract:As a new technology for sewage treatment, the research on membrane bioreactor and its application have received extensive attention in our country. This article briefly introduce various types of MBR, summarize the process of development of the MBR in the area of sewage treatment in our country and point out the potential challenge of the research on the MBR in the future and its direction of development of application in the industry. Key words: Membrane Bioreactor Sewage Treatment Application Potencial Development 1引言 何谓膜生物反应器？污水处理中的膜生物反应器是指将膜分离技术中的超微滤组件与污水生物处理工程中的生物反应器相互结合而成的新的开发系统，英文称Membrane bioreactor，简称MB。这种膜生物反应器结合膜处理技术和生物处理技术带来的优点，超微滤膜组件作为泥水分离单元完全可以取代二次沉淀池，微孔超滤膜截留活性污泥混合液中微生物絮体和较大分子有机物，重新回流至生物反应器内，使生物反应器内获得高生物浓度和延长有机固体停留时间，极大地提高了生物对有机物的氧化率；同时，膜过滤后出水质量高，可达三级出水标准；系统几乎不排剩余污泥[1]。因此，膜生物反应器是当今倍受国内外专家学者重视的一项开发性高新水处理技术。 2 膜生物反应器的类型 目前开发出来的膜生物反应器可分为固液分离膜生物反应器、萃取膜生物反应器和无泡曝气膜生物反应器等类。 2.1 固液分离式膜生物反应器
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。
2015年版中国膜生物反应器市场专题研究分析与发展趋势预测报告 报告编号：159A139
行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.doczj.com/doc/c14195658.html,基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。
一、基本信息 报告名称：2015年版中国膜生物反应器市场专题研究分析与发展趋势预测报告 报告编号：159A139←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥7380 元可开具增值税专用发票 网上阅读：_ShiYouHuaGong/39/MoShengWuFanYingQiShiChangXingQingFenXiYuQu ShiYuCe.html 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 《2015年版中国膜生物反应器市场专题研究分析与发展趋势预测报告》依据国家权威机构及膜生物反应器相关协会等渠道的权威资料数据，结合膜生物反应器行业发展所处的环境，从理论到实践、从宏观到微观等多个角度对膜生物反应器行业进行调研分析。 《2015年版中国膜生物反应器市场专题研究分析与发展趋势预测报告》内容严谨、数据翔实，通过辅以大量直观的图表帮助膜生物反应器行业企业准确把握膜生物反应器行业发展动向、正确制定企业发展战略和投资策略。 中国产业调研网发布的2015年版中国膜生物反应器市场专题研究分析与发展趋势预测报告是膜生物反应器业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握膜生物反应器行业发展趋势，洞悉膜生物反应器行业竞争格局，规避经营和投资风险，制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一。 正文目录 第一章膜生物反应器产业概述 1.1 膜生物反应器定义及产品技术参数 1.2 膜生物反应器分类 1.3 膜生物反应器应用领域 1.4 膜生物反应器产业链结构 1.5 膜生物反应器产业概述 1.6 膜生物反应器产业政策
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
MBR膜生物反应器调试与管理大全:一.浸没式MBR膜组件的运行方法 1、清水运行 (1)检查和设置 清水运行前，请先进行以下检查准备工作。 (a)请再次确认空气管、污水管的正确连接。 (b)确认膜元件箱体在曝气箱上已固定好。 (c)确认膜组件放置的反应池已清洗完毕。打开保护盖。泥土和灰尘可能会对损坏膜组件。 (d)将清水放入池之前，打开空气排放阀，排出膜元件中的空气。 (e)将清水(自来水或过滤水)放至运行水位。 (f)放水完毕后，将空气排放阀关闭。 (2)清水运行 请按以下要领进行清水运行。 (a)曝气鼓风机启动后，请确认曝气量和曝气的均匀性。 *清水运行时可能会有泡沫产生。这种现象可能是由于膜中含有的不溶性的可生化的亲水性物质导致的。可以不管这一现象而继续运行。 (b)一台鼓风机对多台膜组件送风时，应供给保证各个膜组件的空气量相同。如果有严重的不同，请检查管道构造(接口管粗细等)和各送气管情况，使送气量达到一致。 (c)清水调试时，请检查控制设备的性能。
(d)清水调试时，请测定设计过滤水量(通常时及最大、最小流量时)下的膜间压差、水温，并进行记录保管。 (e)清水调试时，性能测试结束后，请马上停止过滤和曝气。 2、种泥的投加 必须进行种泥的投加。如果不进行种泥投加，直接用膜分离原水，可能较早地产生膜的堵塞。 请按以下要点实施种泥的投加。 (1)请预备好处理同种废水的种泥。推荐采用MLSS浓度在20,000mg/L左右的种泥。 (2)投加种泥后紧接着开始投入原水。请通过微细格栅(缝隙5mm以下)等来投入，从而去除夹杂的物质。 (3)种泥投入的量应能使膜浸没槽MLSS浓度在7,000mg/L以上。 *请勿使用接种剂。 3、运转开始 种泥投加完毕后，首先开始曝气，接着开始过滤运行，同时开始原水供给。过滤水量稳定时，请测定、记录下实际运行的过滤水量下的膜间压差、水温。运行管理相关的事项在后面进行说明。 二、浸没式MBR膜组件的运行管理 1、标准运行条件 膜组件的标准运行条件如表1-1所示。 为了保持良好的处理能力，必须确保MLSS浓度、黏度、DO(溶解氧)及pH等处理条件在合适的围。 原水中含有较多的夹杂物或粗粒的SS(悬浮物质)，以及油脂成分比重较大时，必须进行适当的前处理。
节水与回用 膜生物反应器处理生活污水及中水回用 荆肇乾1, 吕锡武1, 赵硕伟2 (1.东南大学环境科学与工程系,江苏南京210096;2.镇江生态环境咨询中心, 江苏镇江212001) 摘 要: 针对生活污水的特点,在小试基础上建成了膜生物反应器中水回用示范工程(24 m3/d)。运行结果表明,出水浊度、BOD5、NH3-N、动植物油平均浓度分别为1.8NT U、8.7mg/L、 1.69mg/L、0.58mg/L,出水无色无味,各项水质指标均优于《城市污水再生利用———城市杂用水 水质》(G B/T18920—2002)标准。膜及膜面凝胶层对稳定系统出水水质起到了决定性作用。 关键词: 生活污水; 膜生物反应器; 中水回用 中图分类号:X703.1 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2006)18-0077-03 D om esti c Sewage Trea t m en t and Reuse Usi n g M em brane B i oreactor J I N G Zhao2qian1, LV Xi2wu1, ZHAO Shuo2wei2 (1.D ept.of Environm ental Science and Eng ineering,S outheast U n iversity,N anjing210096, China;2.Z henjiang Ecologica l and Environm ental Consultation Center,Zhenjiang212001, Ch ina) Abstract: Based on the characteristics of domestic se wage and p il ot2scale experi m ental operati on, a de monstrati on p r oject of me mbrane bi oreact or(MBR)f or domestic se wage treat m ent and reuse was es2 tablished(24m3/d).Operati on results show that the average concentrati on of turbidity,BOD5,NH3-N and oil in the effluent are1.8NT U,8.7mg/L,1.69mg/L,and0.58mg/L,res pectively.The efflu2 ent is col orless or odorless.The para meters of the effluent are better than the R euse of U rban R ecycling W a ter—W ater Q uality S tanda rd for U rban M iscellaneous W a ter Consum ption(G B/T18920-2002). Me mbrane and gel layer on the membrane surface are critical t o the stabilizati on of effluent quality. Key words: domestic se wage; me mbrane bi oreact or(MBR); waste water reuse 1 示范工程概况 在实验室小试研究基础上,建成了设计流量为24m3/d的中水回用示范工程———中国冶金设备南京有限公司污水处理和中水回用工程,处理出水可用作厂区内冲厕、洗车和绿化景观用水。 污水处理及回用工艺流程见图1。 污水首先经格栅去除较大的漂浮物及悬浮物后进入调节池(池内设置组合填料),调节池设计考虑较长的水力停留时间(充分考虑污水水量变化较大的特点),污水水质、水量在此均和后经污水提升泵(液位控制、自动启闭、1用1备、自动切换)提升进入膜生物反应器(MBR),大部分污染物在此得到降解[1、2],最后经自吸泵间歇抽吸(抽吸12m in,停止3m in)出水, 出水经过紫外灯杀菌器消毒后进入清水池。 图1 工艺流程 Fig.1 Sche matic diagra m of de monstrati on p r oject 第22卷 第18期2006年9月 中国给水排水 CH I N A WATER&WASTE WATER Vol.22No.18 Sep.2006
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
MBR膜生物反应器调试与管理 一．浸没式MBR膜组件的运行方法 1、 清水运行 （1） 检查和设置 清水运行前，请先进行以下检查准备工作。 （a）请再次确认空气管、污水管的正确连接。 （b）确认膜元件箱体在曝气箱上已固定好。 （c）确认膜组件放置的反应池内已清洗完毕。打开保护盖。泥土和灰尘可能会对损坏膜组件。 （d）将清水放入池内之前，打开空气排放阀，排出膜元件中的空气。 （e）将清水（自来水或过滤水）放至运行水位。 （f）放水完毕后，将空气排放阀关闭。 （2）清水运行 请按以下要领进行清水运行。 （a）曝气鼓风机启动后，请确认曝气量和曝气的均匀性。 * 清水运行时可能会有泡沫产生。这种现象可能是由于膜中含有的不溶性的可生化的亲水性物质导致的。可以不管这一现象而继续运行。 （b）一台鼓风机对多台膜组件送风时，应供给保证各个膜组件的空气量相同。如果有严重的不同，请检查管道构造（接口管粗细等）和各送气管情况，使送气量达到一致。 （c）清水调试时，请检查控制设备的性能。 （d）清水调试时，请测定设计过滤水量（通常时及最大、最小流量时）下的膜间压差、水温，并进行记录保管。 （e）清水调试时，性能测试结束后，请马上停止过滤和曝气。 2、 种泥的投加 必须进行种泥的投加。如果不进行种泥投加，直接用膜分离原水，可能较早地产生膜的堵塞。 请按以下要点实施种泥的投加。 （1）请预备好处理同种废水的种泥。推荐采用MLSS浓度在20,000mg/L左右的种泥。 （2）投加种泥后紧接着开始投入原水。请通过微细格栅（缝隙5mm以下）等来
投入，从而去除夹杂的物质。 （3）种泥投入的量应能使膜浸没槽MLSS浓度在7,000mg/L以上。 * 请勿使用接种剂。 3、 运转开始 种泥投加完毕后，首先开始曝气，接着开始过滤运行，同时开始原水供给。过滤水量稳定时，请测定、记录下实际运行的过滤水量下的膜间压差、水温。运行管理相关的事项在后面进行说明。 二 浸没式MBR膜组件的运行管理 1、 标准运行条件 膜组件的标准运行条件如表7-1所示。 为了保持良好的处理能力，必须确保MLSS浓度、黏度、DO（溶解氧）及pH等处理条件在合适的范围。 原水中含有较多的夹杂物或粗粒的SS（悬浮物质），以及油脂成分比重较大时，必须进行适当的前处理。 又，必须添加消泡剂来除去膜分离槽内的泡时，请使用不易积垢的酒精类消泡剂。此外，表7-1所示的为标准的运行条件，并不是适合各种废水处理的条件范围。使用环境（特别是污泥性状）不同时，可能会有所差异。 表7-1 膜组件的标准运行条件
膜生物反应器工艺的优点 膜生物反应器（MembraneBio-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8000－12000mg/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。 MBR工艺的优点如下： （1）出水水质优良、稳定，优于国家一级A标准，部分指标达到地表水IV类，可直接回用。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。 （2）工艺流程短，运行控制灵活稳定。由于膜的高效分离作用，不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池。 （3）容积负荷高，占地面积小。处理单元内生物量可维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短。 （4）污泥龄长，污泥排放少，二次污染小。膜生物反应器内生物污泥在运行中可以达到动态平衡，剩余污泥排放很少，只有传统工艺的30%，污泥处理费用低。 （5）对水质的变化适应力强，系统抗冲击性强。防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌（硝化细菌等）的生长，使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解，从而系统中各种代谢过程顺利进行。 （6）自动化程度高，管理简单。MBR由于采用膜技术，大大缩短了工艺的流程和通过先进的电脑控制技术，使设备高度集成化、智能化，是目前为止，国内自动化程度最高的中水回用设备。 （7）生物脱氮效果好。SRT与HRT完全分离，有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，系统硝化效率高；MLSS浓度高，反硝化基质利用速率高。
厌氧膜生物反应器的发展综述 摘要：本文介绍了厌氧膜生物反应器的工作机理和在我国污水处理中的应用，综述了不同运行参数对厌氧膜生物反应器中的污水处理效果、厌氧膜生物反应器在污水处理中的应用情况，讨论了影响厌氧膜生物反应器性能的主要参数、膜的污染预防与控制等，最后探讨和展望了厌氧膜生物反应器的应用前景，并指出了该领域今后的研究方向。 关键词：厌氧膜生物反应器；运行参数；膜污染；污泥减量化；水处理应用 曾智浩 1120859002
目录 厌氧膜生物反应器的发展综述 (1) 1 厌氧膜生物反应器及其应用 (3) 1.1我国污水处理情况 (3) 1.2厌氧膜生物反应器简介 (3) 2运行参数对厌氧膜生物反应器运行效率的影响 (8) 2.1 温度对厌氧膜生物反应器的影响 (8) 2.2 污泥龄和水力停留时间对膜的影响 (8) 2.3 曝气和运行通量对膜的影响 (10) 2.4 其他因素对厌氧膜生物反应器的影响 (12) 3 关于膜表面浓差极化和污泥附着问题 (14) 3.1 浓差极化和污泥泥饼的形成模型 (14) 3.2 超声波控制膜污染 (16) 4 厌氧膜生物反应器的应用 (21) 4.1 对城市生活污水的处理 (21) 4.2 对工业污水的处理 (21) 4.3 对医院污水的处理 (23) 4.4 对垃圾渗滤液的处理 (23) 4.5 在脱氮除磷方面的应用 (23) 5 结语 (26) 参考文献 (27)
1 厌氧膜生物反应器及其应用 1.1我国污水处理情况 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。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。 1.2厌氧膜生物反应器简介 MBR最早用于酶制剂工业，Blatt等在1965年提出了用膜分离技术进行微生物浓缩，该技术现已形成工业化规模。美国的Smith于1969年创造性地把MBR 技术引进到废水处理中来，他利用一个外部循环的板框式组件实现了膜过滤，并