1.特點
1.1具有生物膜法所具有的優(yōu)點
由于懸浮填料一般比表面積都較大，附著在填料表面及內(nèi)部生長的微生物數(shù)量大、種類多，因此污泥濃度可達(dá)普通活性污泥法的污泥濃度的5-10倍，曝氣池污泥總質(zhì)量濃度***高可達(dá)30-40g/L，能夠處理低濃度的污水；活性污泥處理系統(tǒng)在原污水的BOD值*低于50-60mg/L，將影響活性污泥的絮凝體的形成和增長，凈化功能降低，處理水質(zhì)下降。生物膜處理法對低濃度污水，取得較好的處理效果。
1.2與活性污泥法及其它生物膜法相比
MBR是活性污泥和生物膜法的聯(lián)合工藝，它不需要污泥回流。生物膜在整個反應(yīng)器內(nèi)自由流化的載體上生長，在反應(yīng)器得出流處用格柵將載體截流在反應(yīng)器內(nèi)。因為不需要污泥回流，只有剩余的微生物需分離，這就比活性污泥法有很大的優(yōu)勢。
1.3懸浮填料的特點
在MBR法中，懸浮填料是其核心部分，具有*的優(yōu)點:
⑴懸浮填料在不曝氣時浮于水的表面，無須固定支架支撐，這是反應(yīng)池的安裝和維修變得很方便；當(dāng)曝氣時，生長了生物膜的填料密度因與水接近，填料依靠曝氣的攪拌作用，處于流化狀態(tài)，因此，在達(dá)到一定的污染物去除率情況下，污水在池內(nèi)的停留時間更短，同時，即使有了沖擊負(fù)荷，也可以很快的恢復(fù)處理效果。另外，懸浮填料受到氣流、水流的沖刷，老化的膜能夠自動脫落，保證了膜的活性，促進(jìn)了新陳代謝，而且在反應(yīng)池中水流化的填料還可能大量生長絲狀菌，既可利用絲狀菌高效降解有機(jī)物的功能，使出水水質(zhì)改善，又無污泥膨脹之虞。
⑵維護(hù)管理方便。由于填料比重與水接近，只需要很少的氣量即可使其均勻懸浮于水中。使用時無需填料支架，只需在曝氣池出水處設(shè)置柵網(wǎng)攔截，靠曝氣水流將其回流至池前端，可節(jié)省投資，且投配、更新更方便。另外操作者不用像管理活性污泥法系統(tǒng)那樣，擔(dān)心污泥回流比、排除剩余污泥量及污泥膨脹等問題，因此，操作簡單，工作量也少。
⑶填充率易選擇。30%-50%（體積比）的填料在曝氣池中流化良好。對于懸浮填料只要沖氧能力許可并保證其自由懸浮，可以根據(jù)需要選擇填充比率。
MBR一體化污水處理設(shè)備
2.MBR工藝原理及特點
2.1?0?2工藝原理
污水連續(xù)經(jīng)過MBR反應(yīng)器內(nèi)的懸浮填料并逐漸在填料內(nèi)外表面形成生物膜，通過生物膜上的微生物作用，使污水得到凈化。填料在反應(yīng)器內(nèi)混合液回旋翻轉(zhuǎn)的作用下自由移動:對于好氧反應(yīng)器，通過曝氣使填料移動；對于厭氧反應(yīng)器，則是依靠機(jī)械攪拌。
2.2?0?2工藝特點
MBR一體化污水處理設(shè)備既具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、泥齡長、剩余污泥少的特點，又具有活性污泥法的高效性和運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性，與其他工藝相比，MBR具有以下特點:
（1）反應(yīng)器中污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法污泥濃度的5～10倍，曝氣池污泥質(zhì)量濃度可高達(dá)30～40g/L。
（2）水頭損失小，不易堵塞，無需反沖洗，一般不需回流。
（3）作為MBR工藝核心的懸浮填料具有好氧和厭氧代謝活性，可良好地脫氮除磷。
2.3處理高負(fù)荷污水
MBR工藝在高負(fù)荷條件下性能穩(wěn)定，可多級聯(lián)用處理污水。如可將3個MBR連接使用處理肉類加工廢水，*個反應(yīng)器的COD負(fù)荷高達(dá)10kg/m3,HRT約為4h，TCOD去除率為50%～75%；第二個和第三個反應(yīng)器的總HRT為4～13h，TCOD去除率為75%、SCOD去除率為70%～88%，有機(jī)物去除率與有機(jī)負(fù)荷呈線性關(guān)系。
在進(jìn)水COD為5300～20140mg/L、COD容積負(fù)荷為5.38～20.62kg/m3·d、HRT為0.98d的操作條件下，COD去除率>90％。
2.4?0?2處理低負(fù)荷污水
有些將生活污水與沖洗水混合排放，導(dǎo)致生活污水中有機(jī)物濃度較低，不適合普通的活性污泥法處理。具體工藝流程為調(diào)節(jié)池－MBBR－沉淀池－纖維球過濾罐－活性炭過濾罐。進(jìn)水水質(zhì)為COD76mg/L、BOD37mg/L，在水力停留時間為2.4h、氣水比為4∶1的情況下，出水各項水質(zhì)指標(biāo)均可達(dá)到國家環(huán)保冷卻水回用標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.5脫氮
MBR中生物膜主要固著在填料上，污泥停留時間與水力停留時間無關(guān)，硝化菌、亞硝化菌等生長世代時間較長、比增長速率很小的微生物都可以在填料上生長，從而增強(qiáng)了脫氮能力。脫氮過程分為硝化和反硝化兩個階段，分別由硝化菌和反硝化菌完成。MBR可以實現(xiàn)硝化菌與反硝化菌在空間上相對獨立生長，從而優(yōu)化了兩種菌群的生長條件。
3.MBR工藝在運(yùn)行中易出現(xiàn)的問題
3.1 MBR反應(yīng)器的流化態(tài)
反應(yīng)器中的填料依靠曝氣和水流的提升作用處于流化狀態(tài)，在實際操作中，經(jīng)常出現(xiàn)由于整個池內(nèi)進(jìn)氣分布不均勻而導(dǎo)致局部填料堆積的現(xiàn)象。因此需通過池型作水力特性計算來改進(jìn)進(jìn)氣管路的布置和優(yōu)化池內(nèi)曝氣頭的分布，再根據(jù)實際的曝氣情況調(diào)節(jié)各曝氣頭上緊固橡皮墊的螺母松緊程度，調(diào)節(jié)單個曝氣頭的曝氣量。除保證池內(nèi)出水端具有較大曝氣量，以便使整個池內(nèi)填料呈均勻流化狀態(tài)外，還可以采用穿孔曝氣管，便于使池四邊和四角進(jìn)氣分布均勻。反應(yīng)器的構(gòu)造在很大程度上決定了它的水力特性。試驗表明，反應(yīng)器的長深比為0.5左右時有利于填料*移動，或者通過導(dǎo)流板的強(qiáng)制循環(huán)來解決池內(nèi)死角的問題，這樣能使氣水比降到4:1左右。在實際工程設(shè)計時應(yīng)通過大量試驗來優(yōu)化反應(yīng)器的構(gòu)造和水力特性，降低能耗，進(jìn)一步提高M(jìn)BR的經(jīng)濟(jì)效益。
3.2?0?2填料格柵板
為了防止填料隨處理水流失，移動床生物膜反應(yīng)池的出水口要設(shè)置格柵板。但在運(yùn)行調(diào)試過程中易出現(xiàn)格柵堵塞的問題，在實驗室采用鉆孔塑料板作格柵時也出現(xiàn)了大團(tuán)懸浮污泥將出水格柵板堵死的情況。雖然通過加強(qiáng)對出水區(qū)格柵處進(jìn)行曝氣，可以防止填料對格柵的堵塞，但對于懸浮污泥的附著問題，只能從格柵的材料和間距上解決，如選擇光滑吸附性小的材料，間隙在保證能截留填料的前提下盡量加大，使其不易被懸浮物質(zhì)附著等，這需要在實驗和實際工程操作中不斷改進(jìn)，以避免該問題影響整個污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
4.MBR一體化污水處理設(shè)備與其它工藝的組合
多級MBR反應(yīng)器、MBR和A/O法聯(lián)合工藝、生物膜-活性污泥聯(lián)合工藝、MBR和SBR聯(lián)合工藝等組合工藝都具有各自的優(yōu)點，對這些組合工藝應(yīng)加強(qiáng)研究并進(jìn)行實際應(yīng)用。
工業(yè)廢水不僅水量和水質(zhì)波動大，而且一些廢水的營養(yǎng)物質(zhì)缺乏或含有毒或有害物質(zhì)，對廢水處理工藝的要求高。研究者或以懸浮填料生物膜工藝為主體處理單元，或作為生物預(yù)處理手段，分別在紙漿廢水、有機(jī)中高濃度污水、化工、制藥、油田等行業(yè)的水處理領(lǐng)域獲得試驗或應(yīng)用成功?？梢姡瑧腋√盍仙锬すに囎鳛樯锾幚碇黧w，除污染效率和負(fù)荷率均顯著優(yōu)于普通活性污泥法。相同工況的懸浮填料生物膜工藝對有機(jī)物的去除能力優(yōu)于SBR，且出水的水質(zhì)穩(wěn)定。此外，MBR工藝在高含氮污泥發(fā)酵上清液、垃圾滲濾液的硝化反硝化以及原尿高NH3-N濃度的硝化穩(wěn)定等方面也表現(xiàn)出良好的性能，***大反硝化負(fù)荷率達(dá)到了55gN/m3.h效果。
可見，MBR所需的HRT很低，大大了節(jié)省了處理構(gòu)筑物的面積；工藝的適應(yīng)范圍廣，能夠勝任高含鹽、高溫或低溫條件的工業(yè)廢水生物處理。懸浮填料生物膜工藝作為中高濃度工業(yè)廢水的預(yù)處理手段或與其它工藝組合應(yīng)用的研究表明，工藝可快速降解溶解性有機(jī)物污染物，有機(jī)負(fù)荷率高達(dá)30～45kgCOD/m3.d，單位填料的面積負(fù)荷率達(dá)到了53g/m2填料.d。預(yù)處理的***短tHRT僅有6h。廢水經(jīng)過預(yù)處理后大大降低了后續(xù)處理的難度，提高了污泥的沉降性能，出水的水質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)方法。
流動床生物氧化工藝又稱懸浮填料生物膜工藝，是微生物載體在廢水中處于運(yùn)動狀態(tài)的生物接觸氧化法。工藝簡單，提高了污水廠的脫氮效率，改善了運(yùn)行效果。
5.總結(jié)
MBR一體化污水處理設(shè)備工藝適用于中小型生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水處理，特別是一體化和地埋式污水處理裝置。
MBR工藝其吸收了傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩種工藝的優(yōu)點，具有良好的脫氮除磷效果。目前，該工藝在國外已成功應(yīng)用于工業(yè)廢水和生活污水的處理，但在我國應(yīng)用還較少。