膜生物反應器作為一種新的廢水生物處理技術,在廢水資源化及中水回用方面具有廣闊的應用前景,受到國內外普遍關注。膜生物反應器是由膜分離技術與污水處理工程中的生物反應器相結合組成的反應器系統,英文稱membrane biologicalreactor,簡稱 MBR。它綜合了膜分離技術與生物處理技術的優點,以超濾膜、微濾膜組件代替傳統生物處理系統的二沉池以實現泥水分離,被超濾膜、微濾膜截留下來的活性污泥混合液中的微生物絮體和相對較大分子質量的有機物又重新回流至生物反應器內,使生物反應器內獲得高濃度的生物量,延長了微生物的平均停留時間,提高了微生物對有機物的氧化速率,膜生物反應器的出水水質很好,尤其對懸浮固體的去除率更高,甚至可達到深度處理出水水質的要求。
工藝特征
MBR工藝作為一種新興的高效水處理技術,與常規工藝相比,具有以下特點:①污染物去除效率高,不僅能高效地進行固液分離,而且能有效去除病原微生物。②生物反應器內微生物濃度高,MLSS為常規處理工藝的3~10倍。
③高濃度活性污泥法的吸附與長時間的接觸,使分解緩慢的大分子有機物的停留時間變長,使其降解率提高,污泥產生量少,出水水質穩定。
④由于過濾分離機理,不怕污泥膨脹,依靠膜的過濾截留作用出水,不影響出水水質。⑤在廢水處理史上首次實現SRT和HRT的徹底分離,使運行控制更加靈活和穩定。MBR工藝的固體停留時間很長,允許世代周期長的微生物充分生長,對某些難降解有機物的生物降解十分有利。
⑥剩余污泥量少、污泥處理和處置費用低。由于SRT長,生物反應器起到了污泥消化池的作用,節省了污泥處理的投資和費用。
⑦硝化能力大大提高。NHs氧化的自養型硝化細菌世代期長,生長速度慢,易于失。在MBR工藝中、由于膜的截留作用和SRT的延長,創造了有利于硝化細菌的生長環境。同時由于MBR中污泥濃度高,MLSS可達20000mg/L,污泥絮凝顆粒存在從外到內的 DO梯度,相應形成好氧、缺氧和厭氧區,可實現反硝化和生物除磷。
⑧化學藥劑投加量少或不投加化學藥劑。
⑨ MBR結構緊湊,易于實現一體化自動控制。
⑩膜件化的設計能夠使工藝操作具有較大的靈活性和適應性。
但膜生物反應器也存在一些不足:膜的制造成本較高;在運行過程中,膜容易受到污染,產水量降低,給操作管理帶來不便,這是目前研究者致力改進的主要問題。