膜生物反應器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系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。
　　
　　膜生物反應器因其有的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現對污水深度凈化，同時硝化菌在系統內能充分繁殖，其硝化果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。
　　
　　MBR中，處理污染物的還是微生物（即活性污泥），膜的作用主要用來阻截污泥，而污泥有組分主要是細菌，細菌的直徑大多在0.5um以上，從經濟角度上講，MBR中膜的孔徑略小于細菌直徑就好，也就是0.2~0.45um之間，這樣既保證在同等通量下，所需膜數量少，能耗低。
　　

　　超濾反滲透系統中，超濾作為反滲透的預處理，能耗本身并不大，但反滲透能耗相對就比較高。而且，反滲透作為純物化手段，在污水處理中有很多限制，比如對進水要求，般要求COD低于50mg/L，而單純的超濾預處理是很難做到的。反滲透大多用于除鹽，所以在海水淡化、純水制備上用得非常廣泛，超濾常常作為反滲透前面的預處理手段與反滲透構成系統。

　　
　　MBR是膜分離技術與生物處理法的高結合，其起源是用膜分離技術取代活性污泥法中的二沉池，進行固液分離。這種工藝不僅有地達到了泥水分離的目的，而且具有污水三處理傳統工藝不可比擬的優點：
　　
　　1、高地進行固液分離,其分離果遠好于傳統的沉淀池,出水水質良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實現了污水資源化。
　　
　　2、膜的高截留作用,使微生物完截留在生物反應器內,實現反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的完分離,運行控制靈活穩定。
　　
　　3、由于MBR將傳統污水處理的曝氣池與二沉池合二為,并取代了三處理的部工藝設施,因此可大幅減少占地面積,節省土建投資。
　　
　　4、利于硝化細菌的截留和繁殖,系統硝化率高。通過運行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。
　　
　　5、由于泥齡可以非常長,從而大大提高難降解有機物的降解率。
　　
　　6、反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡下運行,剩余污泥產量低,由于泥齡可無限長,理論上可實現零污泥排放。
　　
　　7、系統實現PLC控制,操作管理方便。
　　
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