MBR工艺分类及优缺点

MBR根据不同的分类依据，有多种类型，如下表：

01 分置式MBR

膜组件和生物反应器分开设置，生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水。

优点：

(1) 膜组件与生物反应器之间的相互影响小。

(2) 单位面积膜的水通量大。

(3) 运行稳定可靠，操作管理容易。

(4) 易于膜的清冼、更换和增设。

缺点：

(1)为减少污染物在膜表面的沉积，需要较高的膜面流速，因而配置的循环泵需要较高的流量，单位产水能耗很高，一般为6-8Kw·h/m3。

(2)循环泵内的高剪切力会引起生物絮体的破坏，导致生物活性的降低。

02 一体式MBR

膜组件置于生物反应器内部，进水进入膜生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在负压作用下由膜过滤出水。

优点：

(1)体积小，整体性强。膜组件直接置于生物反应器中，大大减少了占地面积。

(2)运行动力费用低。膜表面的错流是靠空气搅动产生的，混合液随气流向上流动，在膜表面产生剪切应力，在这种剪切应力的作用下，沉积在膜表面的颗粒容易脱离膜表面，因此不需要功率较大的循环泵。

缺点：

(1)需要定期将膜组件取出生物反应器进行化学清洗，因而管理方面上不及分置式。

(2)出水不连续。

(3)单位膜面积膜的产水量较低，一般仅为5-10L/m2·h。

03 复合式MBR

复合式MBR：形式上也属于一体式膜生物反应器，所不同的是在生物反应器内加装填料，从而形成复合式膜生物反应器，改变了反应器的某些性状。

04 MBR工艺优越性

（1）出水水质优质稳定

在 MBR 中，降解时间较长的可溶性大分子化合物可以被膜截留下来并与污泥一起返回到生物反应器中，使这些化合物在生物反应器中的停留时间变长，从而有利于微生物对这些化合物的降解；

同时较长的SRT可以使世代时间较长的硝化细菌能够在生物反应器中积累，提高了硝化效果。

因此MBR出水有机物含量较低，且总氮和总磷的含量也远远低于传统活性污泥法。同时，由于膜单元采用微滤膜或超滤膜，因而不仅对水中悬浮物截留率高，而且可以去除细菌。

（2）工艺参数易于控制

在MBR中，用膜组件代替二沉池，可以同时实现较短的HRT和很长的SRT。同时，MBR中由于膜对污泥的截留，可以在很大程度上消除污泥膨胀现象。

（3）耐冲击负荷

MBR中生物反应器中的微生物浓度比普通生物反应器高得多，装置处理容积负荷大，同时当进水中有机物浓度变化较大时，有机负荷率（单位质量的微生物在单位时间内承受的有机物质量）变化不大，系统去除有机物的效果变化不大。

（4）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。

（5）占地面积小，不受设置场合限制

生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省；

该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。

（6）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。

（7）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。

05 MBR工艺的不足

（1）投资大

膜组件的造价高，导致工程的投资比常规处理方法增加约30％-50％。

（2）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。

（3）膜容易污染需要定期清洗

给操作管理带来不便，同时需要消耗部分化学药剂。

（4）受到膜材料的限制

由于材料技术的原因，目前膜的寿命还比较短，膜组件一般使用寿命在5年左右，到期需更换，导致运行成本进一步增加。