近年来，MBR工艺得到了广泛的应用，中水回用要上、提标改造要上、分散处理也要上……

在这样的背景下，MBR项目大批量建设，所以MBR工艺的运维管理就变得分外重要了。

那么，MBR到底是什么？MBR工艺是怎么发展起来的呢？MBR工艺如何应用才是事半功倍？

MBR含义、工作原理和分类

MBR为膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)的简称，是一种将膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术，它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。膜生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能，使活性污泥浓度大大提高，其水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT) 可以分别控制。

早在20世纪90年代，膜生物反应器就已在国外污水处理厂得到广泛应用。MBR工艺有着诸多的优势，比如运行成本低、出水水质好等，所以在不断地开发和使用中，该技术在大型污水处理厂中渐渐得到发展和应用。

在传统的污水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在 1.5~3.5g/L 左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（ HRT ）与污泥龄（ SRT ）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的 25% ～ 40% 。

传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。

MBR 工艺通过将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，不仅省去了二沉池的建设，而且大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌 ( 特别是优势菌群 ) 的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低 F/M 比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。

分类依据种类膜组件与生物反应器组合方式分置式、一体式、（一体）复合式膜组件管式、板框式、中空纤维式等膜材料有机膜、无机膜压力驱动形式外压式、抽吸式生物反应器好氧、厌氧曝气生物反应器、萃取膜生物反应器、膜分离生物反应器

MBR工艺的发展历史

第一阶段(1966 年～1980年)1966年，美国的Dorr oliver公司首先将MBR用于废水处理研究1968年，Smith等人在活性污泥法工艺中用超滤取代二次池。20世纪70年代，膜生物反应器工艺首次进入日本市场。

第二阶段(1980年～ 1995年)1989年日本政府政府联合许多大公司共同投资研发。90年代Kubota公司研制了平板式浸没MBR。在80年代末到90年代初，Zenon环境公司研制成功了两个注册产品。Zenon环境公司商业化的产品系统——ZenonGem在1982年进入市场。

第三阶段(1995年至今)20世纪90年代中后期。越来越多的欧洲国家将MBR用于生活污水和工业废水的处理。目前主要有四家大公司经营 MBR ，它们分别是加拿大 Zenon 公司， 13本Mitsubishi Rayon公司，法国 Suez．LDE/IDI公司和日本Kubota公司。

如何应用才是事半功倍？

众所周知，MBR工艺的广泛应用主要得益于其高负荷、长泥龄、高效截流、占地少等突出优点。

但是，在应用过程中也存在一些误解，这些误解在应用上造成了不良的影响，是需要注意的。

误解1：MBR膜通量设计越高越好

正解：膜的通量是由膜材料和结构决定的，对于某一特定的膜处理单元，其孔隙率和通量是存在上限的。过滤本质上是一个物理过程，膜材料在减小孔径的同时必须牺牲通过量，同时还要兼顾强度、保证长期运行，这就导致了通量是一个定值。

因此，在设计和应用过程中，应该根据膜厂家的建议参数进行设计。

误解2：用了MBR就得保证出水水质

正解：MBR工艺本质上是活性污泥法和膜滤的结合，是在传统活性污泥法的基础上用膜滤取代了二沉池，由此带来了截留好、污泥浓度高等优势，但是这并不意味着MBR工艺就可以包治百病。

对于污染物的去除，膜滤对SS有十分明显的作用，而有机物的去除则仍旧依赖活性污泥以及有机物的可生化性，对于可生化性较差的污水或者是前段已经过较充分的生化处理的污水，MBR一样作用有限。

误解3：MBR工艺不需要排泥

正解：由于膜过滤出色的截留效果，MBR工艺中的活性污泥可以达到较高的浓度，实现了水力停留时间和污泥龄的分离，可以不用考虑污泥浓度对出水的影响。

但是，这个优势只是提升了生化的发挥空间，不影响出水并不能作为支撑不排泥的理由，排不排泥的问题还是要回到活性污泥上来。

如果不排泥，活性污泥会出现老化的问题，进而影响生化的性能，同时会对曝气有影响。工程中MBR工艺确实可以减少排泥，但是不是不排。

误解4：为了不堵膜尽可能地降低污泥浓度

正解：堵膜是MBR应用中的常见的问题，而堵膜的是污泥，尤其是污泥浓度过高的时候，因此就有降低污泥浓度来避免堵膜的误解，这恰恰又陷入了另一个误区。

过低浓度和过高浓度的污泥都会让膜很快堵塞，正确的做法是将浓度保持在一个合适的范围。另外，曝气有冲刷膜表面的作用，也应该保持在相应的保持量。

误解5：膜要对出水负责

正解：膜本身的原理是过滤，是一个物理过程，对污染物的去除上主要是SS，其对于MBR的意义在于提高了生化性能，但并不能过滤可溶性有机物，因此不能对COD等指标负责，有机物的去除还是要依靠整个工艺链的设计和运营管理。

误解6：MBR只适用于生活污水

正解：MBR工艺是活性污泥法和膜滤的结合，脱胎于传统的活性污泥法加二沉池的组合，在此意义上讲，用到活性污泥法的场景就适用MBR工艺；但是，对于有些容易引起堵膜的污水，预处理要符合要求。

小结

工程应用中，类似的问题还远不止于此，而MBR工艺的应用如此广泛，因此从业人员很有学习相关知识和技能的必要。

事实上，MBR的妙处就在于用高效截流的膜滤取代传统工艺的二沉池，进而实现了更好氧段更高的污泥浓度，提升了生化处理的效果。

MBR的运维一方面是保持好膜的状态，另一方面还是要把活性污泥污泥调控好，所以要搞通MBR必先搞懂生化；不懂生化让膜来包打一切，正是很多MBR项目出现问题的根源。