MBR膜生物反應(yīng)器的特點(diǎn)
1、對(duì)污染物的去除率高，抗污泥膨脹能力強(qiáng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，出水中沒有懸浮物；
2、膜生物反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器污泥齡STR和水力停留時(shí)間HRT的分別控制，因而其設(shè)計(jì)和操作大大簡(jiǎn)化；
3、膜的機(jī)械截留作用避免了微生物的流失，生物反應(yīng)器內(nèi)可保持高的污泥濃度，從而能提高體積負(fù)荷，降低污泥負(fù)荷，具有極強(qiáng)的抗沖擊能力；
4、由于SRT很長(zhǎng)，生物反應(yīng)器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低，污泥處理費(fèi)用低；
5、由于膜的截流作用使SRT延長(zhǎng)，營(yíng)造了有利于增殖緩慢的微生物。如硝化細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境，可以提高系統(tǒng)的硝化能力，同時(shí)有利于提高難降解大分子有機(jī)物的處理效率和促使其徹底的分解；
6、MBR曝氣池的活性污泥不會(huì)隨出水流失，在運(yùn)行過程中，活性污泥會(huì)因進(jìn)入有機(jī)物濃度的變化而變化，并達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡，這使系統(tǒng)出水穩(wěn)定并有耐沖擊負(fù)荷的特點(diǎn)；
7、較大的水力循環(huán)導(dǎo)致了污水的均勻混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面積。MBR系統(tǒng)中活性污泥的高度分散是提高水處理的效果的又一個(gè)原因。這是普通生化法水處理技術(shù)形成較大的菌 膠團(tuán)所難以相比的；
8、膜生物反應(yīng)器易于一體化，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作管理方便；
9、MBR工藝省略了二沉池，減少占地面積。
膜生物反應(yīng)器在處理氮肥廢水中的應(yīng)用
膜生物反應(yīng)器是由膜分離和生物處理結(jié)合而成的一種新型、高效污水處理技術(shù)。工業(yè)含氮廢水其脫氮機(jī)理包括硝化作用和反硝化作用兩個(gè)基本過程。硝化作用是指由氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的過程，該過程主要依靠亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌兩類好氧自養(yǎng)菌來完成。
mbr膜技術(shù)首先通過活性污泥來去除水中可生物降解的有機(jī)污染物，然后采用膜組件強(qiáng)制截留生物反應(yīng)器中的活性污泥以及絕大多數(shù)的懸浮物，實(shí)現(xiàn)凈化后水和活性污泥固液分離，由此強(qiáng)化了生化反應(yīng)，提高了污水處理效果和出水水質(zhì)。
MBR處理工藝對(duì)氮肥行業(yè)廢水中COD處理效果明顯，其生化菌種養(yǎng)生馴化階段較短，從第3天即顯現(xiàn)穩(wěn)定的效果；穩(wěn)定處理階段、正常運(yùn)行階段均能保持較高的COD去除率，去除率基本在90%以上；出口COD平均控制在30mg/L以下。
膜生物反應(yīng)器的優(yōu)越性
1、處理效率高，出水可直接回用。由于中空纖維膜對(duì)生化反應(yīng)器的混合液具有高效的分離作用，可徹底將污泥與出水進(jìn)行分離，故可使出水的SS及濁度接近于零。同時(shí)由于活性污泥的損失幾乎為零，使得生化反應(yīng)器中的活性污泥濃度可比傳統(tǒng)工藝高出2~6倍左右，大大提高了脫氮能力。
2、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、流程簡(jiǎn)單、設(shè)備少、占地面積小。由于MBR技術(shù)的活性污泥濃度高，因此裝置的容積負(fù)荷大；對(duì)進(jìn)水波動(dòng)的抗沖擊性能好，運(yùn)行穩(wěn)定。此工藝除了可大大縮小生化反應(yīng)器—曝氣池的體積，使設(shè)備和構(gòu)筑物小型化以外，甚至可以省去初沉池，也不需要二沉池，就使得系統(tǒng)占地面積減少。
3、污泥齡長(zhǎng)，剩余污泥量少。當(dāng)污泥濃度高，而進(jìn)水負(fù)荷低的情況下，系統(tǒng)中營(yíng)養(yǎng)與微生物比率(F/M)低，污泥齡變長(zhǎng)。當(dāng)F/M維持某個(gè)低值時(shí)，活性污泥的增長(zhǎng)接近為零，這就降低了對(duì)剩余污泥的處理費(fèi)用。
4、操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。由于膜分離可使活性污泥完全截留在生物反應(yīng)器中，使得生物反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間(HRT)和污泥停留時(shí)間(SRT)是完全分開的，故可靈活、穩(wěn)定地加以控制；同時(shí)，非常易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，提高了污水處理的自動(dòng)化水平。
MBR的基本分類
分置式MBR是指膜組件與生物反應(yīng)器分開設(shè)置，在分置式MBR中，生物反應(yīng)器的混合液由泵增壓后進(jìn)入膜組件，在壓力作用下膜過濾液成為系統(tǒng)處理出水，活性污泥、大分子物質(zhì)等則被膜截留，并回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。分置式MBR采用的膜組件形式一般為平板式和管式。
分置式MBR通過料液循環(huán)錯(cuò)流運(yùn)行，其特點(diǎn)是：運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作管理容易，易于膜的清洗、更換及增設(shè)。但為了減少污染物在膜面的沉積，由循環(huán)泵提供的料液流速很高，為此動(dòng)力消耗較高。
一體式MBR利用曝氣時(shí)氣液向上的剪切力來實(shí)現(xiàn)膜面的錯(cuò)流效果，也有采用在一體式膜組件附近進(jìn)行葉輪攪拌和膜組件自身的旋轉(zhuǎn)（如轉(zhuǎn)盤式膜組件）來實(shí)現(xiàn)膜面錯(cuò)流效應(yīng)。與分置式相比，一體式的最大特點(diǎn)是運(yùn)行能耗低。一些學(xué)者認(rèn)為，一體式在運(yùn)行穩(wěn)定性、操作管理方面和清洗更換上不及分置式。
膜技術(shù)與處理污水的生物反應(yīng)器結(jié)合起來的工藝已經(jīng)發(fā)展成為了三種類型的膜生物反應(yīng)器：用于固體的分離與截留（膜分離生物反應(yīng)器）、用于在反應(yīng)器中進(jìn)行無泡曝氣（膜——曝氣生物反應(yīng)器）和從工業(yè)污水中萃取優(yōu)先污染物（萃取膜生物反應(yīng)器）。
一體式MBR是指膜組件安置在生物反應(yīng)器內(nèi)部。根據(jù)生物處理工藝的要求，可分為兩種組成形式：第一種有兩個(gè)生物反應(yīng)器，其中一個(gè)為硝化池，另一個(gè)為反硝化池。膜組件浸沒于硝化反應(yīng)器中，兩池之間通過泵來更新要過濾的混合液。
一體式MBR利用曝氣時(shí)氣液向上的剪切力來實(shí)現(xiàn)膜面的錯(cuò)流效果，也有采用在一體式膜組件附近進(jìn)行葉輪攪拌和膜組件自身的旋轉(zhuǎn)（如轉(zhuǎn)盤式膜組件）來實(shí)現(xiàn)膜面錯(cuò)流效應(yīng)。與分置式相比，一體式的最大特點(diǎn)是運(yùn)行能耗低。一些學(xué)者認(rèn)為，一體式在運(yùn)行穩(wěn)定性、操作管理方面和清洗更換上不及分置式。
膜——曝氣生物反應(yīng)器（Membrane Aeration Bioreactor，MABR）無泡曝氣MBR最早見于Cote.P等于1988年的報(bào)道。它采用透氣性致密膜（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）的情況下，可實(shí)現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無泡曝氣。由于傳遞的氣體含在膜系統(tǒng)中，因此提高了接觸時(shí)間，極大的提高了傳氧效率。桐油由于氣液兩相被膜分開，有利于曝氣工藝的更好控制，有效的將曝氣和混合功能分開。因?yàn)楣┭趺娣e一定，所以該工藝不受傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)由氣泡大小及其停留時(shí)間等因素的影響。此后，英國的Keith Brndle等對(duì)此進(jìn)行了更多的研究，如在序批式生物膜法中采用螺旋硅橡膠管進(jìn)行無泡曝氣，取得了高效曝氣效果。
萃取膜生物反應(yīng)器（Extractive Membrane Bioreactor，EMBR）萃取MBR是結(jié)合膜萃取和生物降解，利用膜將有毒工業(yè)廢水中有毒的、溶解性差的優(yōu)先污染物從廢水中萃取出來，然后用專性菌對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)的生化降解，從而使專性菌不受廢水中離子強(qiáng)度和PH值的影響，生物反應(yīng)器的功能得到優(yōu)化。目前膜曝氣生物反應(yīng)器和萃取膜生物反應(yīng)器和萃取膜生物反應(yīng)器還處在實(shí)驗(yàn)室階段，尚無實(shí)際的工程應(yīng)用。