四川金瀾達環境--科普一下｜一體化MBR膜生物反應器：

膜生物反應器（MBR）曾被認為是一項成熟并代表未來的污水處理技術，在21世紀初十年中獲得空前應用，并一度有取代傳統活性污泥工藝（CAS）之趨勢。現如今，MBR工程應用在全球範圍内已理性回歸。

科普一下｜MBR——膜生物反應器

MBR工藝概念最早源于美國。20世紀60年代，美國Dorr-Oliver公司首先将膜分離與生物處理工藝結合用于污水處理領域；盡管當初處理規模隻有14m3/d，但畢竟是MBR工藝的雛形。MBR工藝發展初期均為側流式工藝，即膜過濾系統獨立于生物反應池之外，污泥需要通過循環泵回流至生物反應池内。循環泵會加MBR工藝運行能耗，加之當時膜分離技術發展緩慢、膜組件價格昂貴，緻使當時MBR多處于實驗室小試或中試水平，并沒有獲得大規模實際應用。

20世紀70年代—80年代，MBR大體上仍處于研發階段。在這期間，國土面積狹小，水資源短缺的日本政府啟動了“水複興90年規劃”科研項目，在高層建築中将MBR工藝用于污水回用系統使用，僅1983年—1987年間便有13家公司采用MBR工藝處理樓宇污水，直接推動了MBR技術發展。

1989年浸沒式MBR工藝首次引入生物處理系統，将膜過濾系統置于生物反應池内部，取消側流式循環泵，使處理裝置變得更加緊湊，平均耗能也從早期的5kW·h/m3降至2kW·h/m3。内置式膜組件的出現打開了MBR工程應用的大門，逐漸成為主流應用工藝向全球推廣。

20世紀90年代之後，随着新型膜材料出現，MBR工藝運行得到進一步穩定，能耗也進一步降低。加拿大Zenon公司先後推出超濾管式和浸入式中空纖維膜組件，日本Kubota公司研制出平闆式浸沒膜組件，北美、歐洲和日本紛紛建立了小型MBR項目用于市政污水和工業廢水處理。20世紀90年代中期，日本已有39座采用MBR工藝的污水處理廠，最大處理規模可達500m3/d，同時有100多處高層建築采用MBR工藝進行污水處理後回用。1997年，英國在Porlock建立了當時世界上規模最大（2000m3/d）的MBR污水處理廠，随後于1999年又在Dorset建成了處理規模為13000m3/d的MBR污水處理廠。

進入21世紀後，随着膜分離技術、組裝結構和設備制造進步、以及各國對污水處理排放标準的收緊，MBR工藝迅速受到世界各國的青睐，特别是在中國得到了非常廣泛的應用，可謂異軍突起。

1、MBR含義及其工作原理

MBR為膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor)的簡稱，是一種将膜分離技術與生物技術有機結合的新型水處理技術，它利用膜分離設備将生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池。膜生物反應器工藝通過膜的分離技術大大強化了生物反應器的功能，使活性污泥濃度大大提高，其水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT) 可以分别控制。

科普一下｜MBR——膜生物反應器

傳統活性污泥法流程

在傳統的污水生物處理技術中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運行狀況，改善污泥沉降性必須嚴格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的适用範圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在 1.5~3.5g/L 左右，從而限制了生化反應速率。水力停留時間（ HRT ）與污泥齡（ SRT ）相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統在運行過程中還産生了大量的剩餘污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的 25% ～ 40% 。傳統活性污泥處理系統還容易出現污泥膨脹現象，出水中含有懸浮固體，出水水質惡化。

科普一下｜MBR——膜生物反應器

MBR工藝流程

MBR 工藝通過将分離工程中的膜分離技術與傳統廢水生物處理技術有機結合，不僅省去了二沉池的建設，而且大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌 ( 特别是優勢菌群 ) 的出現，提高了生化反應速率。同時，通過降低 F/M 比減少剩餘污泥産生量（甚至為零），從而基本解決了傳統活性污泥法存在的許多突出問題。

2、MBR工藝分類

科普一下｜MBR——膜生物反應器

科普一下｜MBR——膜生物反應器

3、MBR工藝優越性

1、高效的固液分離，出水水質優質穩定。

2、剩餘污泥産量少。

3、占地面積小，無需二沉池，工藝設備集中。

4、可去除氨氮及難降解有機物。

5、克服了傳統活性污泥法易發生污泥膨脹的弊端。

6、操作管理方便，易于實現自動控制。

4、MBR工藝的不足

1、投資大：膜組件的造價高，導緻工程的投資比常規處理方法增加約30％－50％。

2、能耗高：泥水分離的膜驅動壓力;高強度曝氣；為減輕膜污染需增大流速。

3、膜污染清洗。

4、膜的壽命及更換，導緻運行成本高。膜組件一般使用壽命在5年左右，到期需更換。

5、MBR發展曆史

第一階段(1966 年～1980年)

1966年，美國的Dorr oliver公司首先将MBR用于廢水處理研究

1968年，Smith等人在活性污泥法工藝中用超濾取代二次池。

20世紀70年代，膜生物反應器工藝首次進入日本市場。

第二階段(1980年～ 1995年)

1989年日本政府政府聯合許多大公司共同投資研發。90年代Kubota公司研制了平闆式浸沒MBR。

在80年代末到90年代初，Zenon環境公司研制成功了兩個注冊産品。Zenon環境公司商業化的産品系統——ZenonGem在1982年進入市場。

第三階段(1995年至今)

20世紀90年代中後期。越來越多的歐洲國家将MBR用于生活污水和工業廢水的處理。

目前主要有四家大公司經營 MBR ，它們分别是加拿大 Zenon 公司， 13本Mitsubishi Rayon公司，法國 Suez．LDE/IDI公司和日本Kubota公司。

6、MBR發展前瞻

應用領域

1.現有城市污水處理廠的更新升級 。

2.無排水管網系統地區的污水處理，如居民點、旅遊度假區、風景區等。

3.有污水回用需求的地區或場所，如賓館、洗車業、客機、流動廁所等 。

4.高濃度、有毒、難降解工業廢水處理。如造紙、制糖、皮革等行業 。

5.垃圾填埋廠滲濾液的處理及回用 。

6.小規模污水廠（站）的應用。

研究重點

1、膜污染的機理及防治 。

2、MBR工藝流程形式及運行條件的優化。

3、MBR 工藝經濟性研究 。

4、以節能、處理特殊水質對象開發新型的膜生物反應器 。

5、成熟、系統 MBR 的工藝設計方法 。

6、形形色色的生物反應器

1、MBR用膜介紹

科普一下｜MBR——膜生物反應器

目前MBR膜組件中使用量較大的隻有聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚乙烯（PE）和聚丙稀（PP）。其中聚偏二氟乙烯（PVDF）由于其優良的物理和化學性能（強度和耐腐蝕性）在國内和國外用量均最大。

MBR 工藝中用膜一般為微濾膜（ MF ）和超濾膜（ UF ），大都采用 0.1 ～ 0.4 μ m 膜孔徑 。

微濾常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等 。

超濾常用聚合物材料有：聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚酰胺、聚丙烯腈（ PAN ）、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞酰胺、聚醚酰胺等 。

科普一下｜MBR——膜生物反應器

科普一下｜MBR——膜生物反應器

2、MBR膜組件

科普一下｜MBR——膜生物反應器

科普一下｜MBR——膜生物反應器

科普一下｜MBR——膜生物反應器

各種膜組件特性表

科普一下｜MBR——膜生物反應器

科普一下｜MBR——膜生物反應器

3、三種常見的MBR膜組件

科普一下｜MBR——膜生物反應器

科普一下｜MBR——膜生物反應器

四、MBR系統設計

1、MBR設計信息需求表

科普一下｜MBR——膜生物反應器

2、MBR工藝組成

科普一下｜MBR——膜生物反應器

3、MBR工藝路線選擇

科普一下｜MBR——膜生物反應器

科普一下｜MBR——膜生物反應器

科普一下｜MBR——膜生物反應器

4、膜池的設計

科普一下｜MBR——膜生物反應器

5、膜元件的選擇和安裝

科普一下｜MBR——膜生物反應器

科普一下｜MBR——膜生物反應器

6、MBR産水系統

科普一下｜MBR——膜生物反應器

7、MBR曝氣系統

科普一下｜MBR——膜生物反應器

8、MBR反洗系統

科普一下｜MBR——膜生物反應器

9、MBR加藥系統

科普一下｜MBR——膜生物反應器

10、MBR自動控制系統

科普一下｜MBR——膜生物反應器

11、其他系統

四川金瀾達環境科技有限公司

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!