高品质超滤膜生物反应器

A. 环境工程专业的这3个水处理经典工艺，你还傻傻分不清呢

在水处理界，MBR、MBBR和MABR这三位兄弟各有特色，让很多人傻傻分不清。胖哥今天就来给大家科普一下这三位的由来、区别与应用。

老大MBR，全称膜生物反应器，是一种将膜分离技术与活性污泥法相结合的水处理技术。MBR中，膜是超滤膜，专门用于截留活性污泥，同时实现泥水分离。它比传统活性污泥法少了一个二沉池，使得出水更加干净，且能保持较高污泥龄，有利于硝化反应。

老二MBBR，是投料式活性污泥法的一种，通过向反应器中投加悬浮载体，比如聚氨酯海绵填料和塑料填料，以改变系统内生物相，提高系统综合净化能力。MBBR与MBR的最大区别在于是否具备污泥回流系统，但实际上，我们常用的是带污泥回流系统的MBBR，也就是IFAS，而纯粹的MBBR不带污泥回流系统。

老三MABR，全称曝气膜生物膜反应器，是一种结合气体分离膜技术和生物膜技术的污水处理技术。它采用半透膜材料制成的曝气软管进行曝气，控制溶解氧含量在较低水平，利用空气推流实现全池大比例内循环，稀释进水浓度，提高系统抵抗外部冲击的效果。MABR工艺中的生物膜在载体半透膜上形成，氧气和底物分别从生物膜两侧向内传递，实现短程硝化反硝化过程，节约碳源，是水处理技术发展的未来趋势。

总结来看，MBR、MBBR和MABR这三位兄弟各有千秋，MBR以其独特的膜分离技术在污水净化中发挥重要作用；MBBR通过载体的使用，提高系统净化能力；而MABR则以创新的曝气系统，实现高效、节能的短程硝化反硝化过程，是水处理技术发展的前沿。希望胖哥的科普能够帮助大家更好地理解这三位兄弟，为环境保护贡献一份力量。

B. MBR膜和DTRO的区别是什么

膜生物反应器（MBR）与碟管式反渗透（DTRO）在污水处理领域扮演着关键角色，各自拥有独特的特性与应用领域。MBR主要应用于活性污泥处理，通过微滤或超滤膜组件实现固体与液体的分离，孔径通常在30～70nm，能够有效去除水中的胶体、悬浮物与活性污泥，但无法过滤溶解态物质或小于孔径的颗粒。MBR本质上是替代了传统工艺中的二沉池功能，旨在提升净化效率与减少处理成本。

相比之下，DTRO作为一种反渗透技术，其核心在于利用压力驱动实现水与污染物的分离。在DTRO系统中，膜组件能够高效去除包括盐类、有机质在内的几乎所有溶解态物质，显著提升了水的纯度与回收率。然而，这种分离过程必然伴随浓缩液的产生，这部分浓缩液通常需要进一步处理，以确保最终排放或回用的水质达标。

MBR与DTRO的区别在于应用范围与技术原理。MBR更侧重于固体与液体的分离，适用于污水处理与生物处理过程，而DTRO则专长于去除水中的溶解态污染物，适用于工业废水处理与纯水制备。两者的结合应用，能够为复杂水质的处理提供更为全面与高效的解决方案。

C. 生物膜反应器的定义

膜生物反应器（MBR）与生物膜(biofilm)反应器是两种不同的反应器。膜生物反应器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。而生物膜反应器是在反应器中添加各种填料以便微生物附着生长使在填料上形成了一层生物构成的类似于膜的结构，这样的反应器才被称为生物膜反应器。
生物膜法是污水生物处理主要技术之一，它与活性污泥法并列，既是古老的、又是发展中的污水生物处理技术。生物膜法是根据土壤自净的原理发展起来的。
1893年，作为生物膜法的生物滤池在英国问世，并从此开始用于污水处理的实践。 20世纪30年代，开始建造了许多生物膜法反应器，主要形式是生物滤池。与活性污泥法相比，虽然生物滤池生物量高、运行费用低，但其负荷较低，卫生条件差，处理构筑物易堵塞。在40～50年代生物滤池有逐渐被活性污泥法取代的趋势。
60年代，新型有机合成材料大量问世，生物滤池的填料由碎石、炉渣逐步改进为聚乙烯、聚苯乙烯制成的波纹板、蜂窝状等有机人工合成填料，使其比表面积和孔隙率大大增加，生物膜法得到了新的发展。到了70年代，除了普通生物滤池外，生物转盘、淹没式生物滤池和生物流化床技术得到了更多的研究与应用。近年来，又涌现出大量新型的单一或复合式生物膜反应器，如微孔膜生物反应器、气提式生物膜反应器、移动床生物膜反应器以及升流式厌氧污泥床——厌氧生物滤池等。
——胡亨魁编著. 水污染治理技术. 武汉市：武汉理工大学出版社, 2009.09.
生物膜反应器详见网络：生物膜法
下面是膜生物反应器（MBR）
膜生物反应器（MBR）是通过膜强化生化反应的污水处理新技术。 CAS是一种应用最广的废水好氧生物处理技术。其基本流程如图1所示，是由曝气池、二次沉淀池、曝气系统（含空气或氧气的加压设备、管道系统和空气扩散装置）以及污泥回流系统等组成。
曝气池与二次沉淀池是活性污泥系统的基本处理构筑物。由初次沉淀池流出的废水与从二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，其混合体称为混合液。在曝气的作用下，混合液得到足够的溶解氧并使活性污泥和废水充分接触。废水中的可溶性有机污染物为活性污泥所吸附并为存活在活性污泥上的微生物群体所分解，使废水得到净化。在二次沉淀池内，活性污泥与已被净化的废水（称为处理水）分离，处理水排放，活性污泥在污泥区内进行浓缩，并以较高的浓度回流曝气池。由于活性污泥不断地增长，部分污泥作为剩余污泥从系统中排出，也可以送往初次沉淀池。

图1 活性污泥法基本流程
3 MBR法 1 MBR及其分类 MBR是指将超、微滤膜分离技术与污水处理中的生物反应器相结合而成的一种新的污水处理装置。这种反应器综合了膜处理技术和生物处理技术带来的优点。超、微滤膜组件作为泥水分离单元，可以完全取代二次沉淀池。超、微滤膜截留活性污泥混合液中微生物絮体和较大分子有机物，使之停留在反应器内，使反应器内获得高生物浓度，并延长有机固体停留时间，极大地提高了微生物对有机物的氧化率。同时，经超、微滤膜处理后，出水质量高，可以直接用于非饮用水回用。系统几乎不排剩余污泥，且具有较高的抗冲击能力。特别是1989年Yamamoto将中空纤维膜应用于活性污泥处理中，使工艺运行成本大大降低，实际应用前景广阔。因此，MBR是当今倍受国内外专家学者重视的一项高新水处理技术。 出水水质好 由于采用膜分离技术，不必设立、过滤等其它固液分离设备。高效的固液分离将废水中有悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开，不需经三级处理即直接可回用，具有较高的水质安全性。 占地面积小 膜生物反应器生物处理单元内微生物维持高浓度，使容积负荷大大提高，膜分离的高效性使处理单元水力停留时间大大缩短，占地面积减少。同时膜生物反应器由于采用了膜组件，不需要沉淀池和专门的过滤车间，系统占地仅为传统方法的60% 节省运行成本 由于MBR高效的氧利用效率，和独特的间歇性运行方式，大大减少了曝气设备的运行时间和用电量，节省电耗。同时由于膜可滤除细菌、病毒等有害物质，可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用，膜生物反应器工艺不需加入絮凝剂，减少运行成本。
膜生物反应器（MBR）工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此，膜生物反应器（MBR）工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法相比，是目前最有前途的废水处理新技术之一。
从整体构造上来看，MBR是由膜组件和生物反应器两部分组成。根据这两部分操作单元自身的多样性，膜生物反应器也必然有多种类型。
分置式MBR是指膜组件与生物反应器分开设置，浸没式MBR是指膜组件安置在生物反应器内部。2种反应器的流程如图2所示。
2 MBR所用滤膜及膜组件 在MBR工艺中，超、微滤膜分离的对象是活性污泥混合液。活性污泥混合液主要包括活性污泥和被处理的污水，而活性污泥是由各种胶体、絮状物和微生物（绝大部分是各种细菌）组成。膜组件长期过滤活性污泥混合液时，污染物不断地在膜表面沉积，细菌不断地向膜内部繁殖，使其生成的代谢产物在膜孔中沉淀，进而引起膜孔堵塞，使膜的通量下降，膜寿命缩短，工艺运行费用增加。
一般而言，决定膜过滤效果的主要因素是膜的孔径及孔隙率，而选择什么样的膜材料并不是关键。但是在MBR工艺中膜材料种类却强烈地影响其耐污染性，所要解决膜污染问题的最主要的途径是找到耐污染的膜材料或者是对膜进行改性。
从近期国内外MBR研究情况来看（文献的抽取有随机性），滤膜大都为较小孔径的微滤膜，或较大截留分子量的超滤膜，孔径范围为0.1～0.5μm；材质主要是疏水性的聚烯烃、聚偏氟乙烯和亲水性的聚砜、纤维素等，还有一些无机膜。疏水性的聚烯烃、聚偏氟乙烯一般做成中空纤维式膜组件，而亲水性的聚砜、纤维素膜一般做成平板式膜组件。研究表明，膜材料的疏水性易造成膜污染，因此在制膜过程（如PVDF）中会添加一些亲水有机物，如PEG和壳聚糖等。

D. 膜生物反应器一般cod污泥负荷是多大

膜生物反应器的材料分为有机膜和无机膜两种。膜生物反应器曾遍采用有机膜内，常用的膜容材料为聚乙烯、聚丙烯等。分离式膜生物反应器通常采用超滤膜组件，截留分子量一般在2—30万。膜生物反应器截留分子量越大，初始膜通量越大，但长期运行膜通量未必越大。膜-生物反应器（Membrane Bio-Reactor,MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥龄(SRT)可延长至30天以上。
膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，对深度除磷脱氮提供可能。

E. MBR膜生物反应器是怎样的工作原理

MBR膜原理
MBR以膜组件单元是将膜的高效分离技术与生物降解作用相结合回而成的一种新型高答效的污水处理与回用工艺。取代二沉池，所有悬浮物和胶体都被膜分离截留，膜分离作用增加了曝气池中活性污泥的浓度、提高了生物降解的速率，减少了剩余污泥的排放量。
出水水质：优于国家污水排放一级A标准，可用于绿化浇灌、洗车、马路降尘和冲洗、冲厕、消防、景观补充水等非饮用水场所。