膜生物反应器是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的高效污水处理技术，膜组件取代传统的活性污泥处理系统中的二沉池，实现固液分离而无需污泥回流。一体化MBR是将膜组件置于生物反应器中内部，主要由预处理装置、膜组件、生物反应器、供气系统、控制系统及在线清洗系统等单元组成。

1、一体化膜生物反应器类型

       一体化膜生物反应器是把膜组件直接置于生物反应器内，通过真空泵或其它类型的泵抽吸，得到过滤液。一体式MBR体积小，运行能耗低，且曝气时气液向上的剪切力能够实现错流效果，也有采用一体式膜组件富集进行叶轮搅拌和膜组件自身的旋转来实现错流效应以及紊动，从而使污泥固体很难积聚在膜表面，不易堵塞膜纤维中心孔，同时还可以借助曝气形成的剪切和紊动来控制膜表面固体的厚度。为了减少膜表面的污染，延长运行周期，一般泵的抽吸是间断运行的。目前一体式MBR使用较为普遍，一般只用与好氧处理。中空纤维膜、管式陶瓷膜及平板式膜组件应用于一体式膜生物反应器中。

       此外，也有一体化复合式膜生物反应器，该反应器由膜组件和复合生物反应器组合而成，其中复合生物反应器由缺氧活性污泥和好氧生物系统组成，好氧区内装有立体泡沫填料，加装填料可以提高系统抗冲击负荷能力，保证系统具有稳定的处理效果，减少膜污染，延长膜组件的清洗周期。特点为：复合生物反应器是由附着生物型微生物和悬浮生长型微生物构成的混合体系，可利用载体容易截留和附着量大的特点改善污泥沉降特性，克服污泥膨胀，改善膜的通透量；并使硝化菌优先附着在载体上，提高硝化效果，大大改善了污水处理能力和运行稳定性。

2、技术原理

       MBR工艺一般由膜分离组件和生物反应器组成，由于膜组件能将截留的污泥回流至生物反应器中，因此可以获得长泥龄和高污泥浓度，有利于生长缓慢的固氮菌和硝化菌增殖。生物反应器一般由厌氧反应器和好氧反应器组成，膜组件置于好氧生物反应器内，通过膜对污染物的截留作用，使反应器内形成高浓度的生物种群，从而使污水中有机物进行代谢降解。膜腔内在抽吸泵或高低位水头差的作用下形成负压，由于膜的空腔大小一定，水体中一定粒度以上的污泥以及大分子物质被截留，水分子以及小分子物质可以通过膜孔进入膜腔，随后在抽吸泵作用下经膜过滤出水，出水不含悬浮物。膜组件下方的曝气系统对泥、水混合液进行曝气，在提供微生物活动所需氧量的同时，产生的水汽合流还会对膜表面产生一定的水力冲刷作用，能够有效抑制膜表面结垢和结泥，从而降低膜污染，确保稳定运行。

3、工艺特点

       一体式MBR在污水处理工艺中是一个独立的处理单元和主体大发在线注册，在污水处理工艺中可以代替常规的二级生物处理或深度处理系统的二次沉淀池、过滤等过程，与普通生物处理法相比具有很大的优越性，具体表现在以下几个方面：a、该工艺对污水中的有机污染物具有较高的去除效率，对大分子有机物、悬浮颗粒以及微生物有较好的去除效果，出水水质好；b、由于污水中的微生物别膜组件很好的截留下来，保持了较高的活性污泥浓度和微生物种群密度，使该工艺的脱氮除磷效果大大提高；c、该工艺的剩余污泥产量少，降低了污泥处理的费用；d、该工艺利用膜的截留作用代替二沉池，能够快速高效的完成固液分离作用，同时也节省了占地面积；e、该工艺实现了水力停留时间与污泥停留时间的分离，使运行稳定性得到很大提高；f、该工艺流程简单，结构紧凑，占地面积小；g、该工艺膜生物反应器中维持着较高浓度的MLSS，具有较高的抗冲击负荷能力。

4、关键技术

       一体化MBR工艺的关键技术主要体现在选择合适的膜组件及各生物处理单元的结合设计。不同材质的膜组件，由于其材质和孔径的不同，在处理相同废水的过程中表现出的分离特性、膜水通量、耐污染性、膜水通量衰减系数等都会有所不同。由于膜组件是一体化MBR工艺的核心部分，合理控制废水对膜组件的污染至关重要。膜污染的主要危害表现在：a、膜通量下降，增加系统的能耗；b、当膜表面溶质浓度达到其饱和浓度时，便会在膜表面形成沉积或凝胶层，增加了膜分离阻力；c、破坏膜的内部结构，膜表面凝胶层或滤饼层的形成会改变膜的分离特性。

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