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工藝組成

膜--生物反應(yīng)器主要由膜分離組件及生物反應(yīng)器兩部分組成。通常提到的膜--生物反應(yīng)器實(shí)際上是三類反應(yīng)器的總稱：

① 曝氣膜--生物反應(yīng)器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ,；

② 萃取膜--生物反應(yīng)器（ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR）,；

③ 固液分離型膜--生物反應(yīng)器（Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 簡(jiǎn)稱 MBR）。

曝氣膜

曝氣膜--生物反應(yīng)器（AMBR）早見于Cote.P 等1988年報(bào)道，采用透氣性致密膜（如硅橡膠膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜）,，以板式或中空纖維式組件,，在保持氣體分壓低于泡點(diǎn)（ Bubble Point）情況下，可實(shí)現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無泡曝氣,。該工藝的特點(diǎn)是提高了接觸時(shí)間和傳氧效率,，有利于曝氣工藝的合理控制，不受傳統(tǒng)曝氣中氣泡大小和停留時(shí)間的因素的影響,。

萃取膜

萃取膜--生物反應(yīng)器,，又稱為EMBR（Extractive Membrane Bioreactor）。因?yàn)楦咚釅A度或?qū)ι镉卸疚镔|(zhì)的存在,，某些工業(yè)廢水不宜采用與微生物直接接觸的方法處理,；當(dāng)廢水中含揮發(fā)性有毒物質(zhì)時(shí)，若采用傳統(tǒng)的好氧生物處理過程,，污染物容易隨曝氣氣流揮發(fā),，發(fā)生氣提現(xiàn)象，不僅處理效果很不穩(wěn)定,，還會(huì)造成大氣污染,。

為了解決這些技術(shù)難題，英國(guó)學(xué)者Livingston研究開發(fā)了EMBR,。廢水與活性污泥被膜隔開來,，廢水在膜內(nèi)流動(dòng),，而含某種專性細(xì)菌的活性污泥在膜外流動(dòng),，廢水與微生物不直接接觸,，有機(jī)污染物可以通過選擇性透過膜被另一側(cè)的微生物降解,。由于萃取膜兩側(cè)的生物反應(yīng)器單元和廢水循環(huán)單元是各自獨(dú)立,，各單元水流相互影響不大,，生物反應(yīng)器中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和微生物生存條件不受廢水水質(zhì)的影響,，使水處理效果穩(wěn)定,。系統(tǒng)的運(yùn)行條件如HRT和SRT可分別控制在很好的范圍,，維持maximum的污染物降解速率,。

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固液分離型膜

固液分離型膜--生物反應(yīng)器是在水處理領(lǐng)域中研究得為廣泛深入的一類膜--生物反應(yīng)器，是一種用膜分離過程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術(shù),。

在傳統(tǒng)的廢水生物處理技術(shù)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(yùn)行狀況,，改善污泥沉降性必須嚴(yán)格控制曝氣池的操作條件,，這限制了該方法的適用范圍,。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(yīng)速率。水力停留時(shí)間（HRT）與污泥齡（SRT）相互依賴,，提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)荷往往形成矛盾,。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費(fèi)用占污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的25% ～40% ,。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象,，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化,。

針對(duì)上述問題,，MBR將分離工程中的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)廢水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合，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*菌（特別是優(yōu)勢(shì)菌群）的出現(xiàn),，提高了生化反應(yīng)速率；同時(shí),，通過降低F/M比減少剩余污泥產(chǎn)生量（甚至為0）,，從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問題。