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在污水处理，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor），是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。按照膜的结构可分为平板膜、管状膜和中空纤维膜等 ，按膜孔径可划分为超滤膜、微滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。把膜组件和生物反应器分开设置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水；固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。

分置式膜--生物反应器的特点是运行稳定可靠，易于膜的清洗、更换及增设；而且膜通量普遍较大。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，水流循环量大、动力费用高（Yamamoto,1989），并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象（Brockmann and Seyfried,1997）。

一体式

把膜组件置于生物反应器内部。进水进入膜--生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外压作用下由膜过滤出水。

这种形式的膜--生物反应器由于省去了混合液循环系统，并且靠抽吸出水，能耗相对较低；占地较分置式更为紧凑，在水处理领域受到了特别关注。但是一般膜通量相对较低，容易发生膜污染，膜污染后不容易清洗和更换。

复合式

形式上也属于一体式膜--生物反应器，所不同的是在生物反应器内加装填料，从而形成复合式膜--生物反应器，改变了反应器的某些性状。

与许多传统的生物水处理工艺相比，MBR 具有以下主要优点：

出水水质优质稳定

由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水较其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准（CJ25.1-89），可以直接作为非饮用**杂用水进行回用。

同时，膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。

剩余污泥产量少

该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污泥处理费用。

占地面积小，不受设置场合限制

生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省；该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。

可去除氨氮及难降解**物

由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的**物在系统中的水力停留时间，有利于难降解**物降解效率的提高。

操作管理方便，易于实现自动控制

该工艺实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。

易于从传统工艺进行改造

该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。

膜--生物反应器也存在一些不足。主要表现以下几个方面：

（1）膜造**，使膜--生物反应器的基建投资**传统污水处理工艺；

（2）膜污染容易出现，给操作管理带来不便；

（3）能耗高：首先MBR泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力；其次是MBR池中MLSS浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度；还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高。

微电解反应器是处理高浓度废水的理想设备，利用填充在反应器内的铁碳填料可以较大的提高废水的可生化性，去除色度和重金属。是目前应用较为广泛的新型污水处理设备。

基本原理

在难降解工业废水的处理技术中，微电解技术正日益受到重视，并已在工程实际中。废水的铁内电解法的原理非常简单,就是利用铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阳极,电位高的碳做阴极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。对内电解反应器的出水调节PH值到9左右，由于铁离子与氢氧根作用形成了具有混凝作用的氢氧化亚铁,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除。为了增加电位差，促进铁离子的释放,在铁-碳床中加入一定比例铜粉或铅粉。

经微电解后，BOD/COD升高了，那是因为一些难降解的大分子被碳粒所吸附或经铁离子的絮凝而减少。不少人以为微电解可有分解大分子能力,可使难生化降解的物质转化为易生化的物质，并搬出理论依据是“微电解反应中产生的新生态[H]可使部分**物断链，**官能团发生变化”。但用甲基澄和酚做试验并没有证实微电解有分解破化大分子结构能力。

如果要让铁碳床有分解**大分子能力,一般需要加入过氧化氢,酸性废水与铁反应生成亚铁离子,亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂，生成羟基自由基具有较强的氧化性能，将大部分的难降解的大分子**物降解形成小分子**物等。同样，反应要在酸性的条件下才能进行。

存在问题

根据工程试验，铁碳床微电解刚开始的效果很理想,特别是处理酸性的**废水，但运行两个月后，效果急剧下降。一方面，铁泥堵塞，另一方面炭也吸附饱和。反冲洗可减缓铁泥堵塞，但解决不了效果下降问题,往往需要更换填料,而在在实际工程中更换填料工作量很大。

另外，微电解大都是采用固定式的铁碳床工艺， 而铁碳床的板结是一个非常令人头痛的问题。有人称他们的微电解技术可解决板结问题，只要用固定床，板结迟早会发生，爆气也没多大用。

要解决板结必须打破固定床，避免铁泥堵塞。但问题是一旦打破固定床，铁-碳两种颗粒物接触减弱，铁氧化失去的电子难以流向碳，致使H离子在铁颗粒得电子，产生的H2包着铁颗粒，使其难于继续氧化溶解。没有铁的溶解，用微电解预处理废水成为空话。

现在不少环保设计单位开始试用流化床（fluidized bed system)代替固定床（fixed-bed system）的微电解，但流化床铁和炭难以紧密接触，微电池回路差，反应速度慢。因此，如果能解决流化床中铁失去的电子流向的问题，就不必用固定床，板结问题也就不会存在，铁屑补充也方便。

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