深度處理生活污水中的污染物，達到回用水質標準，是當今生活污水處理的基本要求。
生活污水主要污染物為有機物、氨氮和糞大腸菌群。有機物是微生物的營養源，有機物含量越多，細菌繁殖量越大，產生黏泥沉積、垢下腐蝕越嚴重；氨的存在促使硝化菌群的大量繁殖，導致系統pH值降低，腐蝕加劇；糞大腸菌群會使水顏色發黑，發生惡臭，形成黏泥。
傳統的生活污水生物處理方法有A/O（厭氧/好氧法）工藝、A2/O（厭氧2/好氧法）工藝、SBR（序批式活性污泥法）工藝、氧化溝工藝。固液分離均采用自然沉降方式。傳統的生活污水生物處理方法在去除BOD5、脫氮、除磷方面取得了一定的效果，卻不能達到回用水質標準，原因如下：
（1）傳統的生活污水生物處理方法BOD污泥負荷（進水污染物負荷/生物量）不能太低，太低容易產生沉降性差的污泥。
（2）污泥沉淀池靠自然沉降效果不好，污泥伴隨出水流失導致了出水水質變差。
（3）部分硝化菌會伴隨出水流失，硝化菌濃度較低，限制了系統中污染物的去除率。
（4）傳統生物處理方法對部分高分子有機物、懸浮物和細菌難以除掉。
MBR工藝簡介
MBR工藝體現的是“治理、回用”的節水理念。 MBR膜生物反應器（Membrane Bioreactor）工藝是傳統的生物處理工藝和膜分離技術相結合發展起來的。MBR工藝由生物處理和膜處理兩部分組成。生物處理部分包括缺氧池、好氧池；膜處理部分包括膜池。 MBR膜分離技術采用超濾法，取代傳統生物處理沉淀池，固液分離效果好，為解決回用水質問題提供了可靠保證。
MBR工藝原理。
生物處理部分的原理。生物處理部分采用缺氧池、好氧池來處理生活污水中氮污染物。生活污水中氮主要以有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的形態存在。其中有機氮占40%～55%，氨氮占40%～55%，亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮僅占0～5%。廢水生物脫氮是在缺氧池和好氧池中，將有機氮轉化為氨氮，通過硝化菌作用，將氨氮轉化為亞硝態氮、硝態氮，再通過反硝化菌作用將硝態氮轉化為氮氣，從而達到從廢水中脫氮的目的。
膜處理部分的原理。膜處理部分采用膜池，針對傳統生活污水生物處理方法難以降解的高分子物質、膠體、蛋白質、微粒等的情況，將污水經再加壓后，經過超濾膜的極小孔徑進行超過濾。利用高分子材料超濾膜的滲濾選擇性，能夠截留化學澄清或生物化學處理過程中未能沉降的懸浮顆粒和微絮凝體，所有懸浮物、磷、重金屬、細菌、病毒、和其他物質都被超濾膜分離。從而使處理后的水質達到回用指標。
圖1MBR工藝流程圖3.2.2MBR工藝流程說明。 廢水經過兩道機械格柵，去除大塊懸浮物，進入缺氧池和好氧池中進行硝化反硝化反應脫氮，再進入膜池進行固液分離。膜池出水由抽吸泵抽入回用水池。膜池內污泥由污泥泵提升部分回流至缺氧池，剩余污泥進入污泥脫水機進行脫水。在膜池內，為了減少膜污染，采用鼓風機進行攪拌和清洗。
MBR工藝優缺點分析。
（1）不產生污泥膨脹。因為MBR工藝中BOD污泥負荷低，污泥處于高內源呼吸相，細菌內源代謝后只留下惰性的殘留物，產泥量很少。MBR反應器的污泥產率低于傳統活性污泥法。傳統活性污泥法的污泥產率為0.5～1.0KgMLSS/KgBOD，MBR工藝的污泥產率僅為0.1～0.3KgMLSS/KgBOD。BOD污泥負荷低，泥齡長，抑制絲狀菌的增值，解決了傳統活性污泥法的污泥膨脹問題（Adham&Gagliardo，1998）。
（2）生物降解效率高。超濾膜對污水中有機物的截留，增加了生物反應池的降解效率。主要原因有三：其一，維持了較高的污泥濃度；其二，有機污染物的氧化降解過程是一放熱反應，由于污泥濃度較高，
生物反應池更容易維持在較高的溫度下運行，保證了細菌較高的生物活性；其三，有機物的降解需要微生物在反應池的停留時間大于降解該有機物的最小污泥停留時間。膜生物反應器工藝由于微生物泥齡較長，一些傳統工藝難降解的有機物都會為膜生物反應器降解。因而MBR工藝的有機物降解效率要比傳統方法高10～15倍（Buisson等，1998）。出水水質能夠達到BOD：5mg/L、 NH4+-N：5mg/L、SS：5mg/L。
（3）由于膜價格和膜更換費用高昂，MBR工藝的應用范圍曾受到限制。近十多年來膜技術發展迅速，膜更換費用已經從全部費用中所占的比例約54%下降到不足9%（Churchouse&Wildgoose，2004）。隨著膜技術的不斷革新、膜壽命的不斷延長，膜水通量的逐步提高和運行過程中膜污染的逐步減少（包括膜污染引起的膜更換），以及采取必要的措施，比如在膜池內超濾膜的下方以一定強度的空氣不斷對膜進行沖洗抖動，既起到為生物氧化供氧的作用，又防止活性污泥附著在膜的表面造成膜污染。MBR工藝的優勢在生活污水處理與回用中逐步顯現出來。
MBR工藝流程簡單；出水水質好，滿足回用要求，達標穩定，泥齡控制簡單，對比生長速率小、對世代周期長的硝化細菌特別有利；污泥產量低，脫水后外運處理量少；總投資基本相當情況下占地面積較省，運行成本較低。由于MBR工藝的明顯優點，MBR工藝在生活污水處理及回用上有著廣闊的應用前景，建議全社會廣泛采用MBR工藝法來替代傳統生活污水處理方法，以達到污水處理后回用的目的。
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