膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物技术相结合的新型废水处理技术,是废水处理技术的一项创新。由于膜的使用,彻底改变了传统生化的一些基本特性。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子物质截留住,使得活性污泥浓度因此大大提高,水力停留时间和污泥停留时间大大缩短,由于活性污泥浓度的较大提高,因此难降解的物质在反应器中也不断反应、降解。因此,膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。由于膜的放置形式不同,膜生物反应器分为浸没式(也叫内置式或一体式)和外置式(或分体式)。由于处理垃圾渗透液生化污泥浓度较高,常常是15~30g/L,因此浸没式中空纤维MBR很容易造成堵塞、断丝和瘫痪。管式膜MBR技术是外置式形式,通过水泵将污泥打入膜管内,在压力的驱动下进行膜分离,出水透过膜进入产水箱,而污泥回到生化池继续参与生化。
MBR技术是用膜过滤替代传统活性污泥法中的二沉池,可使生化反应器内的污泥浓度从3~5g/L提高到20~30g/L,最高可达到40g/L,使反应效率提高,出水无菌体及悬浮物。并且无须太多考虑污泥沉降和膨化的问题。工艺流程为:渗滤液一预处理一调节池一MBR池(管式超滤膜)一RO一出水。MBR的主要特点:主要污染物COD、BOD和氨氮有效降解,无二次污染;100%生物菌体分离;出水无细菌和固形物;工程占地面积小;剩余污泥量小;无需脱臭装置;运行费用较低。垃圾渗滤液经MBR处理,一般能满足间接排放要求,如出水需达到直接排放标准,根据不同情况,后续可用RO作深度处理。
与传统生化处理工艺相比,活性污泥通过超滤(UF)系统进行固液分离,将粒径大于0.02m的颗粒、悬浮物等截留在系统内,超滤出水清澈。有单独循环泵以产生较大的过滤通量,流速为3-5m/s,避免膜管堵塞。超滤最大压力为0.6MPa,膜管由清洗泵冲洗,清洗后的清洗水在膜环路中循环回到清洗槽,直到充分清洗,每1-3个月加化学药剂清洗一次。为了达到更好的出水水质,超滤后出水可再进入RO系统,截留那些不易降解的大分子有机物,使出水COD降到120mg/L以下或更低的水平,出水稳定达标。