2.2 膜生物反应器

    近年来，膜生物反应器(membrane bioreactor，MBR)技术正在被广泛用于城镇用水的净化以及生活污水和工业废水的处理中，膜分离技术被认为是21世纪最有发展前景的高新技术之一。MBR技术具有许多其他生物处理工艺无法比拟的明显优势，主要是以下几点:

    能够高效地进行固液分离，分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好。

    膜的高效截留作用，使微生物完全截留在反应器内，实现了反应器水力停留时间(HRT)和固体停留时间(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活稳定。

    反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷。

    有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，系统的硝化效率得以提高。通过运行方式的改变亦可有脱氮除磷功能。

    泥龄长。膜分离使污水中的大分子难降解成分，在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率。反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，可以实现基本无剩余污泥排放。

    系统采用PLC控制，可实现全程自动化控制。

    占地面积小，工艺设备集中。

     近年来，MBR已越来越多的应用于小城镇处理中，为了便于MBR技术的推广，其装备化、产品化的开发已越来越受到业内重视，“HQMBR中水处理成套设备”在这一背景下研制成功，其工作原理见图2-1。

图2-1  HQMBR®工作原理示意图

    在HQMBR®系统中，污水中的有机物、氮、磷等各类污染物主要通过微生物的生物化学作用加以去除，但与传统生物处理工艺不同的是，以膜组件代替了二次沉淀池，其高效分离作用使泥水彻底分离，污泥龄（SRT）可以不受水力停留时间（HRT）的影响而单独调控，生化反应池（曝气池）中活性污泥浓度大幅提高，世代周期较长的特效菌（如硝化菌）得以富集，因此微生物活性以及生化反应速率较传统生物处理工艺大大提高，对难降解有机物有很好的去除效果，硝化能力明显增强，亦有很强的抗冲击负荷能力。微生物与水的分离不再通过重力沉淀，而是在压力的驱动下，使水和部分小分子物质透过膜，微生物和大分子物质则被膜截留在生化反应池内，从而使系统获得了优良的出水水质，特别是对悬浮物、病原微生物、色度、BOD5、氨氮、阴离子表面活性剂的去除效果尤为显著。MBR工艺基本解决了传统中水处理工艺（以生物接触氧化法等生物处理工艺与混凝、沉淀、过滤的组合工艺为典型代表）普遍存在的出水水质不稳定（尤其是色度和氨氮容易超标）、消毒副产物多、占地面积大、运行维护复杂等突出问题。使用HQMBR®技术处理的生活污水出水可达到“城镇污水处理厂污染物排放标准”中一级B排放标准（见表2-2）。 

表2-2  HQMBR®出水水质与国家和地方有关标准的对照

单位：mg/L（凡注明者除外）

 2.3 人工湿地工艺

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