膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor，MBR）為膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理係統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性汙泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少汙水處理設施占地麵積，並通過保持低汙泥負荷減少剩餘汙泥量。主要利用膜分離設備截留水中的活性汙泥與大分子有機物。膜生物反應器係統內活性汙泥（MLSS）濃度可提升至8000~10，000mg/L，甚至更高；汙泥齡(SRT)可延長至30天以上。

膜生物反應器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現對汙水深度淨化，同時硝化菌在係統內能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。

一、組成部分

1.格柵

汙水中經常含有大量雜物，為了保證MBR係統的正常運行，必須將各種纖維、渣物、廢 紙等雜物攔截在係統之外，因此在係統前設置格柵，定期將柵渣清理幹淨。

2.調節池

收集的汙水水量和水質都是隨著時間變化的，為了保證後續處理係統的正常運行，降低 運行負荷，需要對汙水的水量和水質進行調解，因此在進入生物處理係統前設計調節池。調節池內需要定期清理沉澱物。調節池一般設置溢流，在負荷過大的情況下，保證係統 的運行正常。

3.MBR反應池

在MBR反應池裏進行著有機汙染物的降解和泥水的分離。作為處理係統的核心部分，反應池裏麵包括微生物菌落、膜組件、集水係統、出水係統、曝氣係統。

4.消毒裝置

根據出水的要求，係統設計有消毒裝置，可自動控製加藥量。

5.計量裝置

為了能夠保證係統運行良好，需要采用一定的計量裝置進行係統的參數控製。計量控製儀器包括流量計和水表等。

6.電控裝置

電控箱安裝於設備機房內。主要控製進水泵、風機和抽吸泵。控製有手動控製和自動控製兩種形式。進水泵在PLC控製下，根據各反應池水位情況，自動運行。抽吸泵運行按預設時間周期間歇控製，當MBR反應池低水位時，抽吸泵自動停止，以保護膜組器。

二、反應器工藝

MBR是膜分離技術與生物處理法的高效結合，其起源是用膜分離技術取代活性汙泥法中的二沉池，進行固液分離。這種工藝不僅有效地達到了泥水分離的目的，而且具有汙水三級處理傳統工藝不可比擬的優點:

1、高效地進行固液分離，其分離效果遠好於傳統的沉澱池，出水水質良好，出水懸浮物和濁度接近於零，可直接回用，實現了汙水資源化。

2、膜的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反應器內，實現反應器水力停留時間(HRT)和汙泥齡(SRT)的完全分離，運行控製靈活穩定。

3、由於MBR將傳統汙水處理的曝氣池與二沉池合二為一，並取代了三級處理的全部工藝設施，因此可大幅減少占地麵積，節省土建投資。

4、利於硝化細菌的截留和繁殖，係統硝化效率高。通過運行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。

5、由於泥齡可以非常長，從而大大提高難降解有機物的降解效率。

6、反應器在高容積負荷、低汙泥負荷、長泥齡下運行，剩餘汙泥產量極低，由於泥齡可無限長，理論上可實現零汙泥排放。

7、係統實現PLC控製，操作管理方便

MBR膜生物反應器是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術，以膜組件取代二沉池在生物反應器中保持高活性汙泥濃度減少汙水處理設施占地，並通過保持低汙泥負荷減少汙泥量。與傳統的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質好；設備緊湊、占地麵積小；易實現自動控製、運行管理簡單。80年代以來，該技術愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。膜生物反應器己應用於美國、德國、法國和埃及等十多個國家，規模從6m3/d至 13000m3/d不等。

三、應用領域

1.工業廢水

各類飲料工廠、酒廠、食品廠、畜牧、屠宰廢水處理、 染整、皮革、紙漿廠、製藥業、高濃度有機等之廢水處理、舊有汙水廠製程改善、逆滲透係統之前處理。

2.汙水回收

大型市政廢水處理及再利用、社區生活中水回用、百貨、辦公大樓中水回用、餐廳或風景區廢水處理及再利用、地表水淨化處理、洗車廠船舶汙水回收再利用。

放流水直接過濾，完全取代砂濾。操作人力省、逆洗超快、無逆洗水出現。降低SS保證至10以下，但往往逼近0，取代傳統RO前處理。取代純水製造的前處理。

3.地下水砂粒過濾。

配合MBR工法，不用沉澱池、汙泥濃縮池、砂濾池等用地節省。更大大去除COD與BOD。尤其對於BOD去除率超顯著，20以下為正常值。MBR工藝再配合A/O、A2/O工藝，可大舉降低氮與磷，適用在水質與水源保護區。

四、反應器特點

(1)出水水質好，穩定性高膜過渡出水使得膜生物反應器內獲得比普通活性汙泥法高得多的生物濃度，極大地提高了生物降解能力和抗負荷衝擊能力。同時，汙泥停留時間較長，這也為難降解有機物分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物得以在反應器內繁殖富集，特別是對難降解有機物和氨氮的去除可以取得理想效果。另一方麵，膜生物反應器膜分離對小於膜孔徑有機大分子物質的截留作用，能夠確保濾後出水在除菌、消除懸浮物和降低BOD方麵很穩定。

(2)占地少膜生物反應器可以維持較高的汙泥濃度，通常MLSS為8～20g/L，是傳統生物處理的2.5～5倍，同時係統省去了二沉池和汙泥回流設備，因而占地麵積省。

(3)膜生物反應器操作維護簡單膜分離單元工藝簡單，出水和運行不受汙泥泥膨脹等因素的影響，操作維護簡單方便，且易於實現自動控製管理。

(4)膜生物反應器汙泥處水費用低係統汙泥濃度高，泥齡長，這意味著排泥量少，產泥量僅占傳統工藝的30%，這對後續的汙泥處理極為有利。