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在污水处理,水资源再利用领域,MBR又称膜生物反应器,是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。在污水处理,水资源再利用领域,MBR又称膜生物反应器(MembraneBio-Reactor),是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。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。

膜-生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。通常提到的膜-生物反应器实际上是三类反应器的总称:曝气膜-生物反应器(AerationMembraneBioreactor,AMBR);萃取膜-生物反应器(ExtractiveMembraneBioreactor,EMBR);固液分离型膜-生物反应器(Solid/LiquidSeparationMembraneBioreactor,SLSMBR,简称MBR)。

萃取膜-生物反应器又称为EMBR(ExtractiveMembraneBioreactor)。因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在,某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理;当废水中含挥发性有毒物质时,若采用传统的好氧生物处理过程,污染物容易随曝气气流挥发,发生气提现象,不仅处理效果很不稳定,还会造成大气污染。为了解决这些技术难题,英国学者Livingston研究开发了EMB。

以下讨论的均为固液分离型膜-生物反应器。根据膜组件和生物反应器的组合方式,可将膜-生物反应器分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。分置式膜-生物反应器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打至膜组件的过滤端,在压力作用下混合液中的液体透过膜,成为系统处理水;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。
可去除氨氮及难降解有机物由于微生物被完全截流在生物反应器内,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。同时,可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。操作管理方便,易于实现自动控制该工艺实现了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离,运行控制更加灵活稳定,是污水处理中容易实现装备化的新技术,可实现微机自动控制,从而使操作管理更为方便。易于从传统工艺进行改造该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元,在城市二级污水处理厂出水深度处理(从而实现城市污水的大量回用)等领域有着广阔的应用前景。
膜-生物反应器也存在一些不足。主要表现在以下几个方面:膜造,使膜-生物反应器的基建投资传统污水处理工艺;膜污染容易出现,给操作管理带来不便;能耗高:MBR泥水分离过程保持一定的膜驱动压力,其次是MBR池中MLSS浓度非常高,要保持足够的传氧速率,加大曝气强度,还有为了加大膜通量、减轻膜污染,增大流速,冲刷膜表面,造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高。

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