5.2.2 膜生物反应器(MBR)的主要类型及各自特点

膜组件是膜生物反应器的核心部分，膜组件种类不同决定着性能的差异。膜生物反应器可以有多种分类方法，简述如下：

①膜的结构不相同，如中空纤维、管式、卷式、平板式等；

②所应用的膜可以有不同的类型，如超滤膜(UF，0.01～0.04um)、微滤膜(MF，0.1～0.2um)、萃取膜(具有选择性)；

③膜的材料也可以各不相同，如陶瓷、醋酸纤维(CA)、聚砜(PS)、聚丙烯腈等；

④在膜生物反应器中，所应用的生物反应器可以有不同的类型，如好氧生物反应器、厌氧生物反应器等；

⑤还可以按生物反应器与膜单元的结合方式进行划分，可分为一体式、分离式、隔离式等三种膜生物反应器。

在MBR的发展期间，其含义也得到拓展。通常提到的膜生物反应器，实际是三类反应器的总称：固液分离膜生物反应器(MBR)、曝气式膜生物反应器(MABR)和萃取式膜生物反应器(EMBR)。固液分离膜-生物反应器是目前研究最广泛的一种膜生物反应器，在无特定的说明下，通常简称为膜生物反应器(MBR)。

(1)膜生物反应器(MBR)根据膜组件与生物反应器的相对位置，MBR又可以分为内置式(一体式)膜生物反应器、外置式(分置式)膜生物反应器、复合式膜生物反应器3种。

①一体式(内置式)膜生物反应器，如图5-3所示。其主要特点是膜组件浸没在生物反应器中；出水需要通过负压抽吸经过膜单元后排出。主要优点有体积小、整体性强、工作压力小、节能、不易堵塞等。主要缺点为膜的表面流速小、易污染、出水不连续等。

图5-3 一体式(内置式)膜生物反应器

②分置式(外置式)膜生物反应器。在分离式膜生物反应器中生物反应器与膜单元相对独立，通过混合液循环泵使得处理水通过膜组件后外排；其中的生物反应器与膜分离装置之间的相互干扰较小。其示意图见图5-4。

图5-4 分置式(外置式)膜生物反应器

(2)曝气式膜生物反应器(MABR)该曝气系统所用的膜是一种透气性膜，传质阻力很小，可以在高气压下运行。空气或氧气在膜腔内流动的过程中，在浓差推动力的作用下，向膜外的活性污泥扩散。目前常用的膜有两种，即透气性致密膜和疏水性微孔膜。在曝气式膜生物反应器中，氧气的传递过程中不形成气泡，因此也就不能用来混合主体料液。在实验室规模的曝气式膜生物反应器中，可用循环泵、叶轮、搅拌器、氮气或空气喷射器来实现液相混合。由于是无泡供氧，这种曝气器可用于含挥发性有毒有机物或发泡剂的工业废水处理系统。曝气式膜生物反应器尤其适用于曝气池活性污泥浓度很高，即需氧量很大的系统，其示意见图5-5。

图5-5 MABR示意

无泡曝气膜生物反应器具有以下优点：a.由于传递的气体含在膜系统中，因此提高了接触时间，可达到约100%的传氧效率；b.由于气液两相被膜分开，因此有利于曝气工艺的控制，即有效地将曝气和混合功能分开；c.由于供氧面积一定，因此该工艺不受传统的曝气系统中气泡大小及其停留时间等因素的影响。

不足：同传统的曝气系统相比，曝气式膜生物反应器系统的基建费较高，又由于膜的阻力，氧传质所需的推动力大，系统运行费用增加。另外由于利用高氧流量防止膜的堵塞，动力消耗增大，运行费用亦增加。所以，曝气式膜生物反应器系统的不足之处就是投资大，不经济。

文章来源：《水处理新技术、新工艺与设备》

版权与免责声明：转载目的在于传递更多信息。

如其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起两周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。