膜生物反應(yīng)器是一種高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。中空纖維膜的應(yīng)用取代活性污泥法中的二沉池，進(jìn)行固液分離，有效的達(dá)到了泥水分離的目的。充分利用膜的高效截留作用，能夠有效地截留硝化菌，完全保留在生物反應(yīng)器內(nèi)，使硝化反應(yīng)保證順利進(jìn)行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，并且可以截留一時難于降解的大分子有機物，延長其在反應(yīng)器的停留時間，使之得到最大限度的分解。應(yīng)用MBR技術(shù)后，主要污染物的去除率可達(dá)：COD≥93%、SS=100%。產(chǎn)水懸浮物和濁度幾近于零，處理后的水質(zhì)良好且穩(wěn)定，可以直接回用，實現(xiàn)了污水資源化。
MBR是膜分離技術(shù)與生物處理法的高效結(jié)合,其起源是用膜分離技術(shù)取代活性污泥法中的二沉池,進(jìn)行固液分離。這種工藝不僅有效地達(dá)到了泥水分離的目的,而且具有污水三級處理傳統(tǒng)工藝不可比擬的優(yōu)點:
1、高效地進(jìn)行固液分離,其分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的沉淀池,出水水質(zhì)良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實現(xiàn)了污水資源化。
2、膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi),實現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離,運行控制靈活穩(wěn)定。
3、由于MBR將傳統(tǒng)污水處理的曝氣池與二沉池合二為一,并取代了三級處理的全部工藝設(shè)施,因此可大幅減少占地面積,節(jié)省土建投資。
4、利于硝化細(xì)菌的截留和繁殖,系統(tǒng)硝化效率高。通過運行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。
5、由于泥齡可以非常長,從而大大提高難降解有機物的降解效率。
6、反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡下運行,剩余污泥產(chǎn)量極低,由于泥齡可無限長,理論上可實現(xiàn)零污泥排放。
7、系統(tǒng)實現(xiàn)PLC控制,操作管理方便
MBR膜生物反應(yīng)器是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質(zhì)好；設(shè)備緊湊、占地面積??；易實現(xiàn)自動控制、運行管理簡單。80年代以來，該技術(shù)愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。目前膜生物反應(yīng)器己應(yīng)用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規(guī)模從6m3/d至 13000m3/d不等。
我國對MBR的研究還不到十年，但進(jìn)展十分迅速。 國內(nèi)對MBR的研究大致可分為幾個方面：（1）探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式，生物反應(yīng)處理工藝從活性污泥法擴展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結(jié)合的復(fù)合式工藝、兩相厭氧工藝；（2）影響處理效果與膜污染的因素、機理及數(shù)學(xué)模型的研究，探求合適的操作條件與工藝參數(shù)，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運行穩(wěn)定性；（3）擴大MBR的應(yīng)用范圍，MBR的研究對象從生活污水?dāng)U展到高濃度有機廢水（食品廢水、啤酒廢水）與難降解工業(yè)廢水（石化污水、印染廢水等），但以生活污水的處理為主。
在我國，MBR同時應(yīng)用于生活污水與工業(yè)廢水處理的研究。 這些研究結(jié)果都表明：MBR對各種高濃度有機廢水與難降解廢水的COD，NH3-N.SS，濁度等都達(dá)到良好的去除效果。
我國人均水資源擁有量僅為2250m3/人.年，不足世界平均水平的1/4。在我國600多個城市中，有300余座城市缺水，其中嚴(yán)重缺水城市有100余個，年缺水量近60億m3，每年因缺水造成經(jīng)濟損失約2000億元人民幣。華北地區(qū)人均水資源占有量只有250—480m3/人.年，低于全國人均水平的1/5，這一地區(qū)的所有城市幾乎都面臨缺水問題。因此污水回用是緩解華北平原水危機的重要措施之一。膜生物反應(yīng)器技術(shù)以其優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)被認(rèn)為是具有較好經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益的節(jié)水技術(shù)而倍受關(guān)注。盡管還存在較高的運行費用問題，但隨著膜制造技術(shù)的進(jìn)步，膜質(zhì)量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投資也會隨之降低。如聚乙烯中空纖維膜，新型陶瓷膜的開發(fā)等已使其成本比以往有很大降低。另一方面，各種新型膜生物反應(yīng)器的開發(fā)也使真運行費用大大降低，如在低壓下運行的重力淹沒式MBR、厭氧MBR等與傳統(tǒng)的好氧加壓膜生物反應(yīng)器相比，其運行費用大幅度下降。因此，從長遠(yuǎn)的觀點來看，膜生物反應(yīng)器在水處理中應(yīng)用范圍必將越來越廣。在水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格的今天，MBR已顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿?，將是新世紀(jì)替代傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)的有力競爭者。
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