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该技术是一种先进的污水处理技术，其核心是基于浸入式高强中空纤维膜分离和生物反应技术，将悬浮生长生物反应器与超滤膜分离系统一体化，用超滤膜分离方法替代了传统活性污泥处理系统中的二沉池和砂滤系统。其特点是处理水水质非常好，悬浮固体、CODcr、NH3-N、BOD5和浊度很低，可直接回用作杂用水，比如饮用水以外的生活杂用水，园林绿化，洗车等；工业用水，比如循环冷却用水或直接作为反渗透进水、生产锅炉补给水和电子工业超纯水。
超滤膜通常是直接浸没在曝气池中，直接与生物反应混合液接触，通过过滤泵的负压抽吸使滤后水通过外压式中空纤维膜达到固液分离的作用。负压抽吸的压差非常低，大只有2.2米的水头，单位处理水所需的能量较小。在过滤过程中，通过鼓风机在膜的底部通入空气。
一方面气流上升产生的湍流对中空纤维膜的外表面产生擦洗作用，从而可连续清除掉膜表面上粘附的固体物质，防止或降低膜的污染或堵塞；另一方面这种气流同时也具有曝气作用，可提供生物降解所需要的大部分耗氧量。生物降解所需要的其余部分氧还要通过扩散曝气系统来完成。生物反应中产生的过量污泥直接从超滤膜池中排出。
主要优点：
MBR膜生物反应器在MBR污水处理和MBR中水回用工程的应用中具有以下十分突出的优点：
1)MBR膜生物反应器的污染物去除效率高，处理出水水质好；
2)MBR膜生物反应器的污泥浓度高，装置容积负荷大，占地面积小；
3)MBR膜生物反应器有利于增殖缓慢或高效微生物的截留，提高系统的硝化效果和对难降解有机物的处理能力； 4)MBR膜生物反应器的剩余污泥产生量低；
5)MBR膜生物反应器易于实现自动控制，操作管理方便；
6)经处理后排放水SS和浊度都接近于零，可实现回用。
MBR(膜生物反应器)工艺特征：
1)对污水中的有机物进行降解、硝化菌将NH3-N硝化为NO3-，对有机物去除率在95%以上；对氨氮去除率在97%以上。
2)预处理过程简单，不需要大量投加化学药剂，操作过程简单；
3)回收率高，水的回收率可达到99%以上，这种灵活性容许操作员在流入的未净化水品质恶化时通过降低回收率减少对隔膜的“压力”，但同时产生相同总量和品质的净化水；
4)系统使用逻辑进程监控系统，包括流量传送器和压力传送器等等。这种高度受控的系统方法可用于设计灵活的系统并提高操作员接口的低要求；
5)气冲洗保证在各种流入条件下都能可靠运行；
6)自动反冲保证在较低的过膜压力下提高整体膜通量；
7)占地面积小，只有传统工艺的10～20%；
8使用寿命长，连续运行时间可达7万小时，断丝率小于1%。 生物膜法
1．生物膜法工艺类型。润湿型：生物滤池、生物滤塔、生物转盘。浸没型：接触氧化、滤料浸没在滤池中。流动床型：生物活性碳，砂粒介质悬浮流动于池内。
2．原理。由于生活污水中含有大量的有机成分，生物膜法依靠固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物，由于微生物细胞几乎能在水环境中的任何适宜的载体表面牢固地附着、生长和繁殖，由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构，因此生物膜通常具有孔状结构，并具有很强的吸附性能。
生物膜附着在载体的表面，是高度亲水的物质，在污水不断流动的条件下，其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质，在膜的表面上和内部生长繁殖着大量的微生物及微型动物，形成由有机污染物→细菌→原生动物（后生动物）组成的食物链。生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物和其他一些肉眼可见的生物群落组成。污水在流过载体表面时，污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附，并通过氧向生物膜内部扩散，在膜中发生生物氧化等作用，从而完成对有机物的降解。生物膜 表层生长的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的内层微生物则往往处于厌氧状态，当生物膜逐渐增厚，厌氧层的厚度超过好氧层时，会导致生物膜的脱落，而新的生物膜又会在载体表面重新生成，通过生物膜的周期更新，以维持生物膜反应器的正常运行。 生物膜的更新与脱落。维持生物膜反应器正常运行的重要环节是生物膜的更新与脱落，生物膜表层生长的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的内层微生物则往往处于厌氧状态，当生物膜逐渐增厚，厌氧层的厚度超过好氧层时，会导致生物膜的脱落，而新的生物膜又会在载体表面重新生成。更新与脱落过程如下：首先，厌氧膜的出现过程：一是生物膜；二是成熟的生物膜一般厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态；都由厌氧膜和好氧膜组成；三是好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度为2 mm。其次，厌氧膜的加厚过程：一是厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏；二是气态产物的不断 逸出，减弱了生物膜在填料上的附着能力；三是成为老化生物膜，其净化功能较差，且易于脱落。 再次，生物膜的更新：一是老化膜脱落，新生生物膜又会生长起来；二是新生生物膜的净化功能较强。
4．影响生物膜工作性能的三个重要指标（以生物滤池为例）。一是水力负荷：单位面积滤池或单位体积滤料每天所能处理的废水量，包括水力表面负荷和水力何种负荷；二是 BOD 负荷：单位时间供给单位体积滤料的BOD 量，城市污水极限值分低负荷（0.15~0.3），高负荷（0.8~1.2）；三是毒物负荷：单位滤料每天所能承受毒物的量。
活性污泥法与生物膜法的比较
1．活性污泥法优缺点。长期以来，城市生活污水的二级生 物处理多采用活性污泥法，它是当前世界各国应用广的一种二级生物处理工艺，具有以下几个特点：一是采用传统的活性污泥法，往往基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀现象；工艺设备不能满足高效低耗的要求。二是随着污水排放标准的不断严格，对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高，传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主，往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联，形成多级反应池，通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的，这势必要增加基建投资的费用及能耗，并且使运行管理较为复杂。三是活性污泥法产生大量的剩余污泥，需要进行污泥无害化处理，增加了投资。 | 
