膜生物反应器（MBR）简介（二)

膜技术与处理污水的生物反应器结合起来的工艺已经发展成为了三种类型的膜生物反应器：用于固体的分离与截留（膜分离生物反应器）、用于在反应器中进行无泡曝气（膜——曝气生物反应器）和从工业污水中萃取优先污染物（萃取膜生物反应器）。

一体式MBR是指膜组件安置在生物反应器内部。根据生物处理工艺的要求，可分为两种组成形式：第一种有两个生物反应器，其中一个为硝化池，另一个为反硝化池。膜组件浸没于硝化反应器中，两池之间通过泵来更新要过滤的混合液。

一体式MBR利用曝气时气液向上的剪切力来实现膜面的错流效果，也有采用在一体式膜组件附近进行叶轮搅拌和膜组件自身的旋转（如转盘式膜组件）来实现膜面错流效应。与分置式相比，一体式的最大特点是运行能耗低。一些学者认为，一体式在运行稳定性、操作管理方面和清洗更换上不及分置式。

膜——曝气生物反应器（Membrane Aeration Bioreactor，MABR）无泡曝气MBR最早见于Cote.P等于1988年的报道。它采用透气性致密膜（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）的情况下，可实现向生物反应器的无泡曝气。由于传递的气体含在膜系统中，因此提高了接触时间，极大的提高了传氧效率。桐油由于气液两相被膜分开，有利于曝气工艺的更好控制，有效的将曝气和混合功能分开。因为供氧面积一定，所以该工艺不受传统曝气系统由气泡大小及其停留时间等因素的影响。此后，英国的Keith Brndle等对此进行了更多的研究，如在序批式生物膜法中采用螺旋硅橡胶管进行无泡曝气，取得了高效曝气效果。

萃取膜生物反应器（Extractive Membrane Bioreactor，EMBR）萃取MBR是结合膜萃取和生物降解，利用膜将有毒工业废水中有毒的、溶解性差的优先污染物从废水中萃取出来，然后用专性菌对其进行单独的生化降解，从而使专性菌不受废水中离子强度和PH值的影响，生物反应器的功能得到优化。目前膜曝气生物反应器和萃取膜生物反应器和萃取膜生物反应器还处在实验室阶段，尚无实际的工程应用。如图2所示。

膜分离生物反应器（Biomass Separation Membrane Bioreactor，BSMBR，简称MBR）膜分离生物反应器中的膜组件相当于传统生物处理系统中的二沉池，利用膜组件进行固液分离，截流的污泥回流至生物反应器中，透过水外排。目前，分离膜生物反应器已经广泛应用于实际工程中。

发展历史

·1969年，Smith等人首次报道了活性污泥法工艺中采用超滤取代二次沉淀池的方法。

·1970年，Hardt等人用一个10L的好氧生物反应器处理合成废水，流程中用一个死端超滤膜实现泥水分离。

·20世纪70年代，膜生物反应器工艺首次进入日本市场。

·在80年代末到90年代初，Zenon环境公司研制成功了两个注册产品。Zenon环境公司商业化的产品系统——ZenonGem在1982年进入市场。

·1989年日本政府政府联合许多大公司共同投资研发。90年代Kubota公司研制了平板式浸没MBR。

应用实例

我国目前最大的膜生物反应器污水处理工程——北京密云再生水工程

Brescia污水处理装置