隨著國家對環保的日益重視和人民環保意識的提高，對廢水治理的要求也越來越高，排放標準越來越嚴格。因此廢水能否治理達標，直接關系到企業的生存和發展。無論是從企業的責任，還是從改善周圍的水環境的角度來說，做好廢水治理工程都是十分必要的。治理污染，既能保護人民身體健康、改善企業工作環境，也能為企業的可持續發展打下堅實的基礎。目前MBR工藝在污水處理中的應用越來越廣泛，而且具有著很好的發展前景。

MBR（Membrane Bio - Reactor）是膜技術與生物處理技術有機結合的污水處理新工藝。該工藝利用微濾或超濾膜對水處理微生物的高效截流作用獲得高濃度的活性污泥，各類污染物去除率高，出水水質好。

一、 MBR的工作原理及特點　

1、MBR含義及其工作原理　MBR為膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor）的簡稱，近年來被廣泛應用于污水處理和水資源的再利用領域中，是一種新型的具有很好的發展前景的水處理技術，它將膜分離單元與生物處理單元有機的結合在一起，大大提高了水處理的能力和效率。在運用MBR處理廢水時，膜分離設備可以將進入生化反應池中的活性污泥以及一些大分子的有機物細菌等、進行有效的攔截，這就直接省去了廢水處理過程中的二沉池，提高了處理的效率，同時這種膜的分離技術也大大提高了水處理的能力，同時也讓生物反應器的功能更加顯現，這種技術的最大優點在于大大增高了污泥濃度，使得水力的停留時間和污泥的停留時間更容易進行實時監測和控制。

膜生物反應器主要由膜分離組件及生物反應器兩部分組成，而我們通常提到的膜-生物反應器主要包括曝氣膜-生物反應器、萃取膜-生物反應器、固液分離型膜-生物反應器三個部分，它們都是膜-生物反應器的重要組成部分，在廢水處理中發揮著重要的作用。按照劃分的依據不同，MBR工藝分類也不同，比如按照膜組件與生物反應器組合方式不同，可以分為分置式、一體式、（一體）復合式等，根據膜組件不同可以分為管式、板框式、中空纖維式等。MBR運行工藝流程圖如圖1所示。

2、MBR工藝的特點

（1）出水水質優質穩定　比于傳統的沉淀池MBR工藝進行廢水處理，出水的水質水質好，且水質穩定，可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。另一方面，MBR工藝處理廢水過程中，當微生物進入生物反應器中時，MBR系統就會自動截流微生物，這就保證了系統內一直都維持較高的微生物濃度，從而提高了反應裝置內的反應效率以及去除雜質的去除率，從而進一步提高出水的水質，使得水質更加符合處理水的標準和要求。

（2）剩余污泥產量少

MBR工藝在高容積負荷、低污泥負荷下就可以正常運行了，剩余污泥產量也非常低，因此剩余污泥產量少也是MBR工藝的又一個突出的特點。

（3）占地面積小

MBR工藝流程中的生物反應器可以維持較高濃度的微生物，提高反應的效率，另外該處理裝置相比較其他的處理方式和裝置具有較高的容積負荷量，因此效率高也使得系統的占地面積大大減少，這樣就可以簡便操作流程，降低處理費用，節省成本。另外使用該工藝處理廢水還不容易受到場地的限制，因此條件的限制條件也較少，形式也較為多樣。

（4）可去除氨氮及難降解有機物

我們知道，MBR工藝處理的過程中微生物是被截流在生物反應器中的，這樣可以提高微生物的處理效率以及增強微生物的截留生長，促進反應器中有機物的生長以及停留的時間，這樣對于降解一些難溶有機物也是非常有利的。

（5）操作管理方便，易于實現自動控制。

MBR工藝應用采用一些先進的技術進行監控和管理，這樣既可以實現水力停留時間（HRT）與污泥停留時間（SRT）的完全分離，還可以使得系統控制更加靈活穩定，這種污水處理的新技術可以實現系統的自動化控制，因此這種工藝處理操作管理方便，易于實現自動控制。

（6）易于從傳統工藝進行改造 。

MBR工藝相比于傳統的污水處理工藝具有深度處理的功能，對原來的傳統工藝具有很好的創新和改造，而且在原有的廢水處理的工藝上進行改造也非常容易，因此應用前景比較寬闊。

綜上所述，通過對比于傳統的污水處理工藝，MBR具有很寬廣的應用前景，傳統的污水處理工藝在進行泥水分離這個流程時候，多采用的是二沉池自身的重力作用完成的，因此這種處理工藝的分離效率和效果在很大程度上都取決于活性污泥的沉降性能，污泥的沉降性能越好，那么沉靜降的效率就越高，效果就越好。而影響活性污泥沉降性的主要因素就是曝氣池的運行狀態，如果一旦對于曝氣池的的操作狀態不能很好地控制的話，那么污泥的活性也不能很好的控制，這也就限制了這種廢水處理工藝的適應范圍。另一方面由于受到二沉池固液分離效果的影響，曝氣池很難維持較高的污泥濃度，一般情況下只能在1.5～3.5g/L的范圍之內，這就直接限制了反應池內的生化反應速率，影響反應效果。再比如水力停留時間和污泥齡之間的相互依賴，使得提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾，不利于系統的正常運行。傳統的廢水處理工藝在含油廢水處理的過程中容易產生大量的剩余污泥，直接增加了污泥處理的費用，有時候還會出現污泥膨脹現象，嚴重時還會導致水體的進一步惡化。

MBR工藝是一種將膜分離技術與傳統廢水生物處理技術相結合的廢水處理新技術，它取代了二沉池，從而直接降低了處理成本，提高了固液分離效率，另外反應池的生化反應速率也因為曝氣池中的污泥活性和濃度的增大而有了很大的提高，特別是優勢菌群的出現更是提高了生化的反應速率。MBR工藝解決了很多傳統活性污泥處理工藝所解決不了的難題，它在當前的城市二級污水處理和回收利用等領域中擁有著廣闊的前景。但是，在利用MBR工藝處理廢水過程中還有一些缺點和不足，它的缺點主要體現在膜-生物反應器的造價高，對水質前期處理要求高，因此使用膜-生物反應器的使用投資較大，而且如果過度使用膜進行廢水處理還會出現膜污染現象，直接影響操作管理。還有如果要想使得系統正常運行，必須保持一定的膜驅動壓力和足夠的曝氣強度等等，這也直接表現出了該工藝的另一個缺點---能耗高。

二、 MBR在廢水處理中的工藝流程說明

以下將對某污水處理廠的含油廢水的處理流程和方法進行簡要分析，原來工業廢水的處理采用“隔油+破乳反應+氣浮+生活污水調勻+接觸氧化+沉淀”出水，這樣的工藝出水水質只能達到一級排放標準，經過改造之后擬采用“隔油+破乳反應+氣浮+水解酸化+調勻+生物接觸氧化+MBR”的處理工藝，由于增加了水解酸化，工業污水的可生化性，使有機物在接觸氧化段更容易去除，并且我們采用MBR代替了原來的二沉池，結果表明，MBR對SS的出去去除率達到95%以上，對氨氮的去除率在50%左右，對COD的去除率達到30%～40%，從而提高了污水處理的效率，也確保了系統的出水達到《城市污水再生利用 城市雜用水水質》標準。通說三年的運行，出水水質穩定。具體的處理工藝歷程如下圖所示。

1隔油池

由于生產車間排放的污水中含有大量的油脂，從而有效去除水中浮油則成為了處理站的重要環節。去除浮油可以降低污水中總油濃度，從而減輕后續處理構筑物的壓力，隔油池就是去除污水中所含油脂的構筑物，它利用油、水比重不同的原理，使比重小的油滴聚集在池的表面，然后收集進入集油池。

2綜合反應一體箱 當車間污水經過隔油池后，浮油得到了處理，但溶解狀態的油和其他有機物仍使得COD濃度高達1500～2000mg/l，為降低這部分污染物的濃度，使污水通過綜合反應一體箱，分別加入H2SO4、CaCl2、PAC、NaOH、PAM，使污水發生的破乳、混凝、調酸堿度、絮凝等一系列反應，使得水中的和水分離出來形成絮凝物。綜合反應一體箱的反映效果，直接影響下一個單元的處理效果。

3氣浮一體機　反應一體箱出水通過高差自流到氣浮機，同時加入PAM，增加絮凝反應，使絮凝污染物形成較大顆粒絮狀物，同時由于本氣浮機專利技術設備產生微小氣泡，大量微小氣泡吸附于絮狀物表面。在不斷地涌向水面的過程中，托浮著水中已發生絮凝反應的絮狀物浮出水面，由刮渣板收集排出。

4水解酸化池 氣浮池中的廢水通過水泵進入水解酸化池中，水解酸化池附設布水器，起到水力攪拌的作用，池內生長有大量兼性細菌，可將好氧菌不易降解的高分子長鏈有機物變為短鏈小分子有機物，可對水中硝酸鹽進行反硝化作用，將硝態氮還原為氣態氮。有效防止水體富營養化，同時有改良膜生物反應池內好氧污泥性狀的功能。水解酸化池出水重力流進入調節池。

5調節池　調節池收集工業廢水和生活廢水，該單元主要起水量調節及水質均衡的作用，并加設預曝氣裝置，在幫助均化水質的同時防止廢水 ** ，有效地杜絕了因污水 ** 產生惡臭的大氣污染擾民現象的發生。調節池內污水由潛污泵提升進入接觸氧化池。

6接觸氧化反應池

由于污水進水污染物濃度較高，水量較大，對微生物有一定的沖擊負荷，故采用耐沖擊負荷的接觸氧化池，為微生物的生長提供良好載體，保證出水水質。污水在曝氣池內通過好氧微生物（活性污泥）分解有機物質。在接觸氧化池底部均布的安裝有足夠數量的不堵塞型空氣曝氣器，空氣經空氣曝氣器不斷地向污水提供氧氣，以確保污水中的生物氧化反應所需氧氣量。每組空氣擴散器前均設有調節閥。接觸氧化池內污水通過自流進入膜生物反應池。　生物接觸氧化池的主要功能：經調節和酸化的廢水由泵定量提升至生物接觸氧化池。該生物接觸氧化池采用高效生物填料及微孔曝氣裝置，同時將活性污泥回流。活性污泥由好氧及兼性微生物（包括細菌、真菌、原生動物和后生動物）及其代謝的和吸附的有機物、無機物組成，具有降解廢水中有機物的能力，顯示生物化學活性。

7膜生物反應池

膜生物反應池中布置有膜組件和曝氣系統，膜組件由中空纖維膜組成，膜孔徑為0.2-0.4μm，小于細菌的直徑，屬于微濾膜的范圍，能有效攔截水中的細菌，可視為隔離除菌的一種手段，減少了后續投加的消毒藥劑量。反應池內被微濾膜截流下的高濃度的活性污泥濃度達8000-10000mg/l，活性污泥BOD負荷率低，一般為0.1-0.2kgBOD/KgMLSS*d，污泥處于減速增長期后期和內源呼吸前期。污水中的有機物得到徹底有效的降解。處理后的水通過膜組件過濾，經過次氯酸鈉的消毒后回用。MBR反應池曝氣系統、膜組件及膜組件布置采用較為先進的專有技術，并設置在線膜組件反沖洗、藥洗系統，有效防止膜污染，保持膜通量。　MBR池的主要功能：膜組件置于MBR池中，污水浸沒膜組件，通過自吸泵的抽吸，利用抽吸負壓來運行。在MBR反應池內，利用微生物的有機物分解處理方法和微濾膜相結合，分解污染物質，通過隔膜同時進行污泥和處理水的高度分離。膜表面光滑，污染恢復能力強，沒有污泥凝結現象和水流停滯現象。同時通過膜機架底部曝氣產生的氣泡及水流，使膜片充分抖動并對膜進行擦洗。