MBR膜污水處理系統(tǒng)
生物膜法是屬于好養(yǎng)生物處理的方法，它是將廢水通過好氧微生物和原生動物，后生動物等在載體填料上生長繁殖形成的生物膜，吸附和降解有機物，使廢水得到凈化的方法。根據(jù)裝置的不同，生物膜法可分為生物濾池、生物轉盤、接觸氧化法和生物流化床等四類。
生物膜法處理污水的基本流程
廢水經(jīng)初次沉淀池后進入生物膜反應器，廢水在生物膜反應器中經(jīng)需氧生物氧化去除有機物后，再通過二次沉淀池出水。
生物膜法處理污水機理
（1）、 生物膜的構造特征
生物膜(好氧層＋兼氧層＋厭氧層)＋附著水層(高親水性)。
（2）、 降解有機物的機理
①微生物：沿水流方向為細菌——原生動物――后生動物的食物鏈或生態(tài)系統(tǒng)。具體生物以菌膠團為主、輔以球衣菌、藻類等，含有大量固著型纖毛蟲（鐘蟲、等枝蟲、獨縮蟲等）和游泳型纖毛蟲（楯纖蟲、豆形蟲、斜管蟲等），它們起到了污染物凈化和清除池內(nèi)生物（防堵塞）作用。
②污染物：重→輕(相當多污帶→α中污帶→β中污帶→寡污帶)。
③供氧：借助流動水層厚薄變化以及氣水逆向流動，向生物膜表面供氧。
④傳質(zhì)與降解：有機物降解主要是在好氧層進行，部分難降解有機物經(jīng)兼氧層和厭氧層分解，分解后產(chǎn)生的H2S，NH3等以及代謝產(chǎn)物由內(nèi)向外傳遞而進入空氣中，好氧層形成的NO3--N、NO2--N等經(jīng)厭氧層發(fā)生反硝化，產(chǎn)生的N2也向外而散入大氣中。
⑤生物膜更新：經(jīng)水力沖刷，使膜表面不斷更新（DO及污染物），維持生物活性（老化膜固著不緊）。
MBR膜污水處理系統(tǒng)生物膜的凈化特征
（1）、微生物相方面：
①微生物的多樣化：生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物以及一些肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲組成（濾池蠅具有抑制生物膜過速增長的功能）。
②生物的食物鏈長：生物膜上的食物鏈要長于活性污泥，因此污泥量少于活性污泥系統(tǒng)。
③能夠存活時間長的微生物：SRT與HRT無關，因此硝化菌和亞硝化菌也得以繁衍、增殖，因此生物膜法的各種工藝都具有硝化功能，采取適當運行方式，可脫氮。
④分段運行與優(yōu)勢菌種：生物膜法多分多段運行，每段繁衍與本段水質(zhì)相適應的微生物。
（2）、生物膜法處理污水工藝方面的特征
①對水質(zhì)、水量變動有較強的適應性：一段時間中斷進水，對生物膜也不會有致命影響，通水后易恢復。
②污泥沉淀性良好：污泥比重較大 ，且顆粒較大，易沉淀；但厭氧層過厚時，脫落的細小非活性懸浮物分散于水中，使水的澄清度下降。
③微生物量多，處理能力大、凈化功能強：附著生長，故生物膜含水率低，單位池容的生物量是活性污泥法的5~20倍，因而具有較大處理能力，凈化功能顯著提高。
④能夠處理低濃度廢水：生物膜能處理活性污泥法不能處理的低濃度污水和微污染的原水，使B0D5降至5~10mg/L。
⑤易于維護運行，節(jié)能，動力費用低；如生物轉盤、生物濾池等，去除單位BOD的耗電量較少。
膜生物反應器分離式和一體式兩種，其中一體式一次性投資費用多于分離式，而分離式的運行費用多于一體式。決定膜生物反應器運行費用的關鍵在于動力費用和更換生物膜的費用，其中一體式膜生物反應器的運行費用更多取決于生物膜更換費;相反分離式膜生物反應器的運行費用則更多的取決于動力費。
在膜生物反應器長期的使用過程中，盡管一體式一次性投資費用多于分離式，但投入運行后一體的運行費用同分離式相比減少了25%。其中，兩種膜生物反應器的運行能耗為：分離式3～4kW˙h/m3，一體式0.6～2kW˙h/m3，活性污泥污水處理的能耗僅有0.3～0.4kW˙h/m3，不難看出膜生物反應器運行費用高的很大一部分原因是能耗較大。就一體式膜生物反應器而言，其能耗中占比例的是工藝泵和鼓風機。
MBR膜污水處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示，在膜生物反應器全部能耗中鼓風機占超過九成。所以降低能耗的主要對象是減少鼓風機的能耗，換言之應減少曝氣強度。但若曝氣強度下降，比流量也會同步降低，如果要保證其污水處理質(zhì)量，在膜面積和反應器體積等方面的成本則會相應上升。因此在實際應用過程中，為了保證污水處理的質(zhì)量同時提升經(jīng)濟性，可以選擇減少通量、增大膜面積，不可選擇加大曝氣量?，F(xiàn)階段我國內(nèi)膜生物反應器在生活污水處理上的應用中，一體式所占比例高于分離式。
影響膜生物反應器運行穩(wěn)定性的因素有兩個，分別是能夠對污水處理質(zhì)量產(chǎn)生影響的生物動力學參數(shù)，以及能夠對污水處理能力產(chǎn)生影響的膜分離參數(shù)。
生物動力學參數(shù)
數(shù)據(jù)顯示，處理生活污水過程中，不同膜生物反應器在水力停留時間為1.5h、5.8h，且CODCr容積負荷為高負荷情況中擁有相同的處理成效，不同類別的膜生物反應器都能去除超過九成的CODCr。這表明出水受容積負荷和水力停留時間對膜生物反應器的運行效果不會產(chǎn)生較大影響，但NH3—N受沖擊負荷對其運行效果有著較大影響。
膜分離參數(shù)
提升膜通量、延長膜使用時長、減少膜的價格都能夠很大程度上減少膜生物反應器的運行成本。在不影響污水處理效果的基礎上，膜通量要盡量提高，進而降低膜的使用面積，從而減少基建成本和運行成本。
膜通量的大小受到材料、操作方式、水力環(huán)境等條件的影響。其中微濾膜的操作壓力在0.01~0.3MPa之間。很多從業(yè)人員指出膜有一個臨界壓力值，如果操作壓力未達到臨界壓力值，膜通量和壓力的大小成正比;如果操作壓力超過臨界壓力值，則會導致膜表面污染加劇，且此時壓力對膜通量的影響不大。
膜生物反應器在生活污水處理中存在的問題和解決措施
膜污染與能耗
同傳統(tǒng)的污水處理方法相比，膜生物反應器一直存在著膜污染的問題，且該問題始終沒有得到較好的解決。膜污染會導致膜的透水率減小，對污水的處理質(zhì)量有著很大的負面影響，這也是膜生物反應器沒有得到普及的一個重要原因，目前對膜污染的原因和規(guī)律還在深入研究。
