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浸沒式膜生物反應(yīng)器（MBR）的早研究可以追溯到上世紀(jì)60年代末期的美國。1969年Smith等報道采用超濾膜來替代傳統(tǒng)活性污泥工藝中的二沉池，用于處理城市污水。70年代末期，日本由于污水再生利用的需要，膜生物反應(yīng)器(MBR)的研究工作有了較快的進展。自1983年到1987年日本有13家公司使用好氧膜生物反應(yīng)器（MBR）處理大樓污水，處理水作為中水回用。從80年代后期到90年代初，Zenon公司繼續(xù)Dorr-Oliver公司的早期研究，以開發(fā)用于處理工業(yè)廢水的系統(tǒng)并獲得了成功。Zenon公司的商業(yè)化產(chǎn)品，ZenoGem于1982年投入使用。
我國對浸沒式膜生物反應(yīng)器（MBR）的研究始于上世紀(jì)90年代初。早開始研究的有清華大學(xué)、中科院生態(tài)環(huán)境中心、天津大學(xué)、同濟大學(xué)等。近年，由于該項技術(shù)所具有的巨大吸引力和潛在的應(yīng)用前景，受到了更多研究者的青睞。
浸沒式膜生物反應(yīng)器(MBR)作為目前污水生化處理的核心技術(shù)，起到保障出水水質(zhì)的末端工藝，其核心膜組件型式多種，但從技術(shù)原理來講，萬變不離其中，今天小編就帶你系統(tǒng)了解下其原理是怎么回事，讓你對各種膜組件、配置有一個系統(tǒng)認(rèn)識。
1、浸沒式膜生物反應(yīng)器原理
浸沒式膜生物反應(yīng)器（MBR）是膜分離技術(shù)和生物技術(shù)的有機結(jié)合。用超濾或微濾膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng)的活性污泥法的二沉池和常規(guī)過濾單元，使水力停留時間（HRT）和泥齡（STR）*分離。其高效的固液分離能力使出水水質(zhì)良好，懸浮物和濁度接近于零，并可截留大腸桿菌等生物性污染物，處理后出水可直接回用，出水水質(zhì)要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)污水處理工藝，是一種高效、經(jīng)濟的污水資源化技術(shù)
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膜分離原理
工藝比較
2.膜分離單元的特點
浸沒式膜生物反應(yīng)器（MBR）中膜分離單元-濾膜的選擇基于三點：1.可有效的分離活性污泥；2.運行成本低；3.抗污染能力強。通過對國內(nèi)外膜生物反應(yīng)器技術(shù)的研究，目前國內(nèi)外使用的膜生物反應(yīng)器大部分濾膜孔徑基本集中在0.05-0.4μm之間，基本介于超濾、微濾膜臨界點附近。在如上孔徑范圍基本上實現(xiàn)了對活性污泥的有效截留，同時確保其運行能耗低。再大或者再小的空間將不太適應(yīng)于膜生物反應(yīng)器技術(shù)。
微濾、超濾、納濾及反滲透過濾功能見如下表：
2.1 微濾膜（MF）
截留顆粒直徑0.1 到數(shù)微米之間。微濾膜允許大分子和溶解性固體（無機鹽）等通過，但會截留懸浮物、細(xì)菌及大分子量膠體等物質(zhì)。微濾操作壓力一般在0.01～0.2MPa之間。
2.2 超濾膜（UF）
截留顆粒直徑0.002～0.1μm 之間。超濾允許小分子物質(zhì)和溶解性固體（無機鹽）等通過，同時截留下膠體、蛋白質(zhì)、微生物及大分子有機物，用于表示超濾膜孔徑大小的切割分子量一般在1,000～500,000 之間。超濾操作壓力一般在0.05～0.6MPa 之間。
2.2 膜組件型式
2.2.1中空纖維膜原理及型式
篩分過程，浸沒式膜生物反應(yīng)器（MBR）操作壓力一般在0-70kPa，混合液在靜壓差或自吸泵的作用下，透過纖維素或高分子材料制成的微孔濾膜，利用其均一孔徑，來截留水中的微粒、細(xì)菌等，使其不能通過濾膜而被去除。
橫向簾式中空纖維膜組件
豎向簾式中空纖維膜組件
豎直雙向中空纖維膜組件
豎直單向中空纖維膜組件
2.2.2平板膜原理和形式
篩分過程，膜生物反應(yīng)器（MBR）操作壓力0-35KPa，混合液在靜壓差或自吸泵的作用下，透過纖維素或高分子材料制成的微孔濾膜，利用其均一孔徑，來截留水中的微粒、細(xì)菌等，使其不能通過濾膜而被去除。
