把生物反應與膜分離相結合，以膜為分離介質替代常規重力沉澱固液分離獲得出水，並能改變反應進程和提高反應效率的污水處理方法。
基本介紹
- 中文名：膜生物法
- 外文名：membrane bioreactor process
- 簡稱：MBR
- 領域：環境工程技術
- 套用：污水處理
簡介,膜生物反應器的分類,MBR工藝特點,膜生物反應器存在的問題,
簡介
膜生物反應器是指將膜分離技術中的超微濾組件與污水生物處理工程中的生物反應器相互結合而成的新系統。膜生物反應器主要由池體、膜組件、泉及管道閥門儀表、鼓風曝氣系統等組成，污水中的有機物經過生物反應器內的微生物的降解作用，使水質得到淨化，而膜的主要作用是將污泥與分子量大有機物及細菌等截留於反應器內，使出水水質達標，同時保持了反應器內有較高的污泥濃度，加速生化反應的進行。
隨著膜材料製造技術的進步，膜生物反應器技術在最近十年得到了很大發展，2003年荷蘭率先建造了6萬噸/天的MBR污水處理廠，德國已經建成多家大規模使用 MBR技術的污水處理廠，累計處理規模超過 50 萬噸/天。最近幾年，利用膜技術處理生活污水以及飲用水，水的再生利用引起了很大的興趣。
膜生物反應器的分類
1、按照膜材料不同劃分
MBR膜組件是組件中重要組成部分，根據膜材質的不同，膜組件可以分為無機膜、有機膜、複合膜和仿生膜。有機膜材料有聚乙烯、聚碸，聚丙烯、聚偏氟乙稀、聚醯胺等。目前市面上最常用的是聚偏氟乙烯和聚乙烯膜。無機膜，雖然使用壽命長，但價格昂貴，目前在實際處理中套用較少。
2、按膜組件類型劃分
根據膜組件的構型不同分為：中空纖維膜組件、板框式膜組件和管式膜組件三種。其中，在成本方面，中空纖維膜組件比板框式膜組件和管式膜組件更有競爭力，但瑞流促進性能較差，易污染；管式膜和板框式組件可用的材料較多，且熱穩定性及化學穩定性更強，這種性質有時在惡劣的工業環境中很適用。
3、按生物反應器需氧性能劃分
按照生物反應器需氧性能分為好氧性MBR和厭氧性MBR。好氧性MBR主要用於處理城市廢水和生活污水，而厭氧性MBR主要用於處理高濃度有機廢水。
4、按膜工藝模式劃分
按膜工藝模式分為擴散式、萃取式以及截留式。截留式工藝被運用的較為廣泛，而萃取和擴散MBR工藝目前仍主要處於發展階段，且還只能套用於規模較小、附加值高的處理中。
5、按膜組件與生物反應器的相對位置劃分
根據膜組件與生物反應器的組合方式，膜生物反應器可以分為分置式膜生物反應器、浸沒式膜生物反應器兩種。在分置式膜生物反應器中，膜組件和生物反應器分開設定。而在浸沒式中，膜組件浸沒於生物反應器中的污泥混合液內部。浸沒式的能耗通常低於分置式，這是因為當膜組件以菜提分置式錯流模式運行時需要更高的壓力和體積流速浸沒式結構也比分置式更為緊湊，占地面積小，近年來受到了廣泛關注。浸沒式的缺點是膜通量相對較低，容易發生膜污染，不容易清洗和更換膜組件。
MBR工藝特點
MBR工藝與傳統的廢水生物處理工藝相比較，最大的優點是能有效的保持污泥活性。對大於膜孔徑的分子、微生物和絮狀物等有很好的截留，有利於形成高濃度的活性污泥，加快生化反應速率。具體優點如下:
（1）出水水質較好且穩定可靠，可直接回用，實現了污水資源化。且由於MBR膜組件取代了傳統工藝中的二沉池，可解決由活性污泥膨脹引起的二沉池泥水分離效率低等問題。
（2）水力停留時間和固體停留時間分離。污泥停留時間較長，剩餘污泥大大減少，加快生化反應速率。好氧膜生物反應器處理生活污水時污泥濃度一般為10-20g/L，最高可達50g/L，處理工業廢水時，污泥濃度為2-40g/L。
（3）設備緊湊，占地面積小。與常規生物處理工藝相比，膜生物反應器的占地面積僅約為常規生物處理工藝的二分之一。
（4）易於自動化控制管理。
（5）脫氮除磷效果較好。有利於硝化細菌的截留和繁殖，系統硝化效率高，通過運行方式改變可達到脫氨和除磷功能。
（6）處理後的水細菌總數比較少，達到飲用水標準，無須進行紫外線、臭氧消毒即可直接飲用。
膜生物反應器存在的問題
膜生物反應器出水水質好，可提高污水生化效率，當今社會水資源日趨短缺，環境意識不斷增強，污水排放標準不斷提高，膜生物反應以其特有的優勢，備受關注。但膜生物反應器也並非完美，在實際套用過程中也存在仍需改進的問題。如：1、投資、運行費用高。2、能耗高。3、膜污染。4、除氮效果不佳。
