膜生物反应器是由膜分离和生物处理结合而成的一种新型、高效污水处理技术。工业含氮废水其脱氮机理包括硝化作用和反硝化作用两个基本过程。硝化作用是指由氨氮转化为硝态氮的过程,该过程主要依靠亚硝化细菌和硝化细菌两类好氧自养菌来完成。

mbr膜技术首先通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物,然后采用膜组件强制截留生物反应器中的活性污泥以及绝大多数的悬浮物,实现净化后水和活性污泥固液分离,由此强化了生化反应,提高了污水处理效果和出水水质。

MBR处理工艺对氮肥行业废水中COD处理效果明显,其生化菌种养生驯化阶段较短,从第3天即显现稳定的效果;稳定处理阶段、正常运行阶段均能保持较高的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。

基本原理：MBR用膜分离技术代替了传统的泥水分离技术，提高了生化反应器中的污泥浓度，使生化处理效率更高，抗冲击负荷能力更强，系统占地面积也远小于传统工艺。分置式膜生物反应器原理是在高负荷的内循环射流好氧生化反应器的基础上，以错流式超滤替代二沉池，并利用超滤循环泵的动力进行充氧曝气，优化出的一种高效膜生物反应器。由于错流式过滤的能量得到了充分有效的利用，从而解决了分体式膜生物反应器高能耗的问题。对于不同的废水和不同的处理要求，该装置既可以作为独立的处理工艺，也可以作为一个单元与其它工艺结合使用。这种技术应用于高负荷难生物降解的废水如垃圾渗滤液的处理中，工程运行效果良好。分置式膜生物反应器装置的特点：（a）通过高效的废水好氧生化处理技术和膜技术的有机结合，提高了废水处理的效率；（b）特殊设计的曝气方式，氧利用率高，节省运行费用；（c）污染物有效降解，无二次污染；（d）100%固液分离，出水无菌体和悬浮物，利于深度处理；（e）反应器高度集成，占地面积小，安装施工方便；（f）系统高度自动化控制，操作、管理方便。

相关指标：MBR系统对COD的去除率在90%以上，NF系统进行深度处理后出水COD能够控制在60mg/L以下。MBR系统对氨氮的去除率在99%以上。保证出水可以达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）的要求。水处理成本达到20元/吨左右。

1)处理效率高,出水可直接回用。由于中空纤维膜对生化反应器的混合液具有高效的分离作用,可彻底将污泥与出水进行分离,故可使出水的SS及浊度接近于零。同时由于活性污泥的损失几乎为零,使得生化反应器中的活性污泥浓度可比传统工艺高出2~6倍左右,大大提高了脱氮能力。

2)系统运行稳定、流程简单、设备少、占地面积小。由于MBR技术的活性污泥浓度高,因此装置的容积负荷大;对进水波动的抗冲击性能好,运行稳定。此工艺除了可大大缩小生化反应器—曝气池的体积,使设备和构筑物小型化以外,甚至可以省去初沉池,也不需要二沉池,就使得系统占地面积减少。

3)污泥龄长,剩余污泥量少。当污泥浓度高,而进水负荷低的情况下,系统中营养与微生物比率(F/M)低,污泥龄变长。当F/M维持某个低值时,活性污泥的增长接近为零,这就降低了对剩余污泥的处理费用。

4)操作管理方便,易于实现自动控制。由于膜分离可使活性污泥完全截留在生物反应器中,使得生物反应器中的水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)是完全分开的,故可灵活、稳定地加以控制;同时,非常易于实现自动控制,提高了污水处理的自动化水平。

生活垃圾填埋场渗滤液处理工程2100433B

气体提升型生化反应器是利用气体喷射的功率，以及气-液混合物与液体的密度差来使气液循环流动的。这样可强化传质、传热和混合，其型式多样。内循环式的结构比较紧凑，导流筒可以作成多段，用以加强局部及总体循环; 导流筒内还可以安装筛板，使气体分布得以改善，并可抑制液体循环速度。

外循环式的气体提升型生化反应器可在降液管内安装换热器以加强传热，且更有利于塔顶及塔底物料的混合与循环。该类生化反应器的特点是传质和传热效果好，易于放大，结构简单，剪切应力分布均句和不易染菌。

机械搅拌型生化反应器是工业生产中使用最广泛的一种生化反应器，其最大特点是操作弹性大，对各种物系及工艺的适应性强，但其效率偏低，功率消耗较大，放大困难。为克服上述不足，各种新型高效搅拌型反应器应运而生，相对而言，多层桨搅拌釜能耗高，传质系数低，而自吸式能耗低，氧传递效率高，已在工业上得到应用。性能最好的属横型搅拌釜，但其结构较为复杂。

最古老和最经典的生化反应器是微生物发酵用的发酵罐。随着生化工程的发展，现已有多种型式的生化反应器。例如，适用于游离酶或固定化生物催化剂参与反应的酶反应器、培养动物细胞用的反应器、培养植物细胞用的反应器以及用于处理污水的生化装置。2100433B