膜生物反應(yīng)器是一種由膜分離與生物處理技術(shù)組合而成的廢水生物處理新工藝。膜的種類繁多，按分離機理進行分類，有反應(yīng)膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質(zhì)分類，有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜) ；按膜的結(jié)構(gòu)型式分類，有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。

1、MBR工藝在國內(nèi)的研究現(xiàn)狀

80年代以來，膜生物反應(yīng)器愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。目前該技術(shù)己應(yīng)用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規(guī)模從6m3／d至 13000m3／d不等。

我國對MBR的研究還不到十年，但進展十分迅速。國內(nèi)對MBR的研究大致可分為幾個方面：

1.探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式，生物反應(yīng)處理工藝從活性污泥法擴展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結(jié)合的復(fù)合式工藝、兩相厭氧工藝；

2.影響處理效果與膜污染的因素、機理及數(shù)學(xué)模型的研究，探求合適的操作條件與工藝參數(shù)，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運行穩(wěn)定性；

3.擴大MBR的應(yīng)用范圍，MBR的研究對象從生活污水?dāng)U展到高濃度有機廢水（食品廢水、啤酒廢水）與難降解工業(yè)廢水（石化污水、印染廢水等），但以生活污水的處理為主。

2、MBR工藝的特點

與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比，MBR具有以下主要特點：

1.高效地進行固液分離,其分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的沉淀池,出水水質(zhì)良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實現(xiàn)了污水資源化。

2.膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi),實現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離,運行控制靈活穩(wěn)定。

3.由于MBR將傳統(tǒng)污水處理的曝氣池與二沉池合二為一,并取代了三級處理的全部工藝設(shè)施,因此可大幅減少占地面積,節(jié)省土建投資。

4.利于硝化細(xì)菌的截留和繁殖,系統(tǒng)硝化效率高。通過運行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。

5.由于泥齡可以非常長,從而大大提高難降解有機物的降解效率。

6.反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡下運行,剩余污泥產(chǎn)量極低,由于泥齡可無限長,理論上可實現(xiàn)零污泥排放。

7.系統(tǒng)實現(xiàn)PLC控制,操作管理方便。

3、MBR工藝的組成

通常提到的膜 - 生物反應(yīng)器實際上是三類反應(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（ Extractive Membrane Bioreactor, EMBR ）；

3.固液分離型膜 - 生物反應(yīng)器（ Solid/Liquid Separation MembraneBioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR ）。

曝氣膜

曝氣膜--生物反應(yīng)器（AMBR）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（ Bubble Point）情況下，可實現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無泡曝氣。

該工藝的特點是提高了接觸時間和傳氧效率，有利于曝氣工藝的控制，不受傳統(tǒng)曝氣中氣泡大小和停留時間的因素的影響。