MBR工艺流程、原理、适用范围

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膜生物反应器（MBR）工艺

一、概述

MBR 一体化设备利用膜生物反应器（MBR）进行污水处理及回用的一体化设备，其具

有膜生物反应器的所有优点：出水水质好，运行成本低、系统抗冲击性强、污泥量少，自

动化程度高等，另外，作为一体化设备，其具有占地面积小，便于集成。它既可以作为小

型的污水回用设备，又可以作为较大型污水处理厂（站）的核心处理单元，是目前污水处

理领域研究的热点之一，具有广阔的应用前景。

二、工作原理

MBR 是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺，它

用具有独特结构的 MBR 平片膜组件置于曝气池中，经过好氧曝气和生物处理后的水，由泵

通过滤膜过滤后抽出。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。

由于 MBR 膜的存在大大提高了系统固液分离的能力，从而使系统出水，水质和容积负

荷都得到大幅度提高，经膜处理后的水水质标准高(超过国家一级 A 标准)，经过消毒，最

后形成水质和生物安全性高的优质再生水，可直接作为新生水源。由于膜的过滤作用，微

生物被完全截留在 MBR 膜生物反应器中，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离，

消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。膜生物反应器具有对污染物去除效率高、硝化能

力强，可同时进行硝化、反硝化、脱氮效果好、出水水质稳定、剩余污泥产量低、设备紧

凑、占地面积少(只有传统工艺的 1/3-1/2)、增量扩容方便、自动化程度高、操作简单等

优点。

三、与传统的污水处理生物处理技术相比，MBR 具有以下明显优势：

1. 设备紧凑，占地少

由于生物反应器内将污泥浓度提高了 2～5倍，容积负荷可大大提高，而且用膜组件

代替了二沉池和过滤设备，因此，与常规生物处理工艺相比，膜生物反应器的占地面积可

大为减少；

2. 出水水质优质稳定

由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和

浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准

（CJ25.1-89），可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。

同时，膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内，使得系统内能够维持较高的微

生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时

反应器对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定

获得优质的出水水质。

3. 剩余污泥产量少

该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零

污泥排放），降低了污泥处理费用。

4. 可去除氨氮及难降解有机物

由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截

留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留

时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。

5. 操作管理方便，易于实现自动控制

该工艺实现了水力停留时间（ HRT ）与污泥停留时间（ SRT ）的完全分离，运行控制

更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操

作管理更为方便。

6. 易于从传统工艺进行改造

该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度

处理（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。

MBR 也存在一些不足。主要表现在以下几个方面：

1. 膜造价高，使膜生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；

2. 膜污染容易出现，给操作管理带来不便；

3. 能耗高：首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是MBR 池中

MLSS 浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜

通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成MBR 的能耗要比传统的生物

处理工艺高；

4. 膜使用寿命有限：3-5 年使用寿命，平均每年更换 20%的膜片。

【用途】

• 原有污水处理厂、自来水厂的升级、改造

• 市政污水处理厂、自来水厂的新建

• 高浓度有机废水的处理

• 纯水生产预处理

• 中水回用

【适用范围】

• 市政污水

• 医院废水

• 洗涤废水

• 工业废水

• 食品、医疗废水

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