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生物反应器|收藏我用了7000字，总算说透了MBR工艺……


在污水处理 ， 水资源再利用领域 ， 有这样一种生化水处理技术-MBR 。 MBR又称膜生物反应器 ， 是一种由膜分离单元与生物处理单元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 。
一、MBR的工艺组成
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（ Aeration membrane bioreactor ， AMBR）；
萃取膜-生物反应器（ Extractive Membrane bioreactor ， EMBR）；
固液分离型膜-生物反应器（ Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR简称MBR） 。
1、曝气膜
曝气膜-生物反应器（AMBR）最早见于 Cote. P等于1988年报道 ， 采用透气性致密膜（如硅橡胶膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜） ， 以板式或中空纤维式组件 ， 在保持气体分压低于泡点（Bubble point）情况下 ， 可实现向生物反应器的无泡曝气 。 该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率 ， 有利于曝气工艺的控制 ， 不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响 。
2、萃取膜
萃取膜-生物反应器 ， 又称为EMBR（Extractive membrane bioreactor） 。 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 。 废水与活性污泥被膜隔开来 ， 废水在膜内流动 ， 而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动 ， 废水与微生物不直接接触 ， 有机污染物可以通过选择性透过膜被另一侧的微生物降解 。 由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元各自独立 ， 各单元水流相互影响不大 ， 生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响 ， 使水处理效果稳定 。 系统的运行条件如HRT和SRT可分别控制在最优的范围 ， 维持最大的污染物降解速率 。
3、固液分离膜
固液分离型膜-生物反应器是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜 ， MBR生物反应器 ， 是种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术 。 其通过膜组件将固体有机物回流至反应器中 ， 再将处理过的有机水排出 。 膜分离生物反应器的类型可以根据膜组件与生物反应器位置进行分类 ， 有一体式膜生物反应器、分置式膜生物反应器、复合式膜生物反应器 。
（1）分置式膜生物反应器
通过泵对其加压 ， 混合液在压力的作用下进行过滤 ， 这样大分子有机物将被膜过滤出来 ， 再回流到生物反应器中进行降解 ， 如此循环操作进一步地对有机污水中的有机物进行分解 。
分置式膜生物反应器具有稳定、容易操作、膜容易清洗等特征 ， 是有机污水处理的有效方法之一 ， 但是由于为了提高循环泵的压力会消耗较高的动能 。
（2）一体式膜生物反应器
是将膜组件置于生物反应器中 ， 再通过泵将过滤液抽出 ， 在传统的废水生物处理技术中 ， 泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的 ， 其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能 ， 沉降性越好 ， 泥水分离效率越高 。 而污泥的沉降性取决于曝气池的运状况 ， 改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件 ， 这限制了该方法的适用范围 。
由于二沉池固液分离的要求 ， 曝气池的污泥不能维持较高浓度 ， 一般在1.5~3.5g/左右 ， 从而限制了生化反应速率 。 水力停留时间（HRT）与污泥龄（SRT）相互依赖 ， 提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾 。 系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥 ， 其处置费用占污水处理厂费用的25%~40% 。 传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象 ， 出水中含有悬浮固体 ， 出水水质恶化 。


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