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污水處理領域，膜法水資源技術是對傳統(tǒng)污泥法的替代，主要應用于三個領域：污水處理及回用、給水凈化、海水淡化。
中國是全球MBR技術應用發(fā)展最快的地區(qū)。采用MBR技術將污水轉化為地表IV類以上的高品質再生水，是解決中國水資源緊缺、水污染嚴重、城鎮(zhèn)黑臭水體泛濫等問題的最佳途徑，目前已在我國的京津冀、太湖流域、滇池流域、珠三角等地區(qū)獲得廣泛應用。
以膜生物反應器（MBR）技術為代表的膜處理工藝用膜過濾取代傳統(tǒng)工藝中二次沉淀池或深度處理中的砂濾池，從而達到更優(yōu)的出水水質。此外，膜法水處理工藝還擯棄傳統(tǒng)工藝建污水處理廠項目占地面積大，處理污泥量大，所用設備運營維護成本高等劣勢，在近年來與傳統(tǒng)工藝的競爭中，已從零開始逐步取得近5%的市場份額。
工作原理
MBR是一種將高效膜分離技術與傳統(tǒng)活性污泥法相結合的新型高效污水處理工藝，它用具有獨特結構的MBR平片膜組件置于曝氣池中，經過好氧曝氣和生物處理后的水，由泵通過濾膜過濾后抽出。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質截留住，省掉二沉池?；钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣?，水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質在反應器中不斷反應、降解。
與傳統(tǒng)的污水處理生物處理技術相比，MBR具有以下明顯優(yōu)勢：
1.設備緊湊，占地少
由于生物反應器內將污泥濃度提高了2～5倍，容積負荷可大大提高，而且用膜組件代替了二沉池和過濾設備，因此，與常規(guī)生物處理工藝相比，膜生物反應器的占地面積可大為減少；
2.出水水質優(yōu)質穩(wěn)定
由于膜的高效分離作用，分離效果遠好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈， 懸浮物和濁度接近于零，細菌和病毒被大幅去除 ，出水水質優(yōu)于建設部頒發(fā)的生活雜用水水質標準（CJ25.1-89），可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。
同時，膜分離也使微生物被完全被截流在生物反應器內，使得系統(tǒng)內能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質，同時反應器 對進水負荷（水質及水量）的各種變化具有很好的適應性，耐沖擊負荷，能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質的出水水質。
3.剩余污泥產量少
該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產量低（理論上可以實現零污泥排放），降低了污泥處理費用。
2.可去除氨氮及難降解有機物
由于微生物被完全截流在生物反應器內，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時，可增長一些難降解的有機物在系統(tǒng)中的水力停留時間，有利于難降解有機物降解效率的提高。
3.操作管理方便，易于實現自動控制
該工藝實現了水力停留時間（ HRT ）與污泥停留時間（ SRT ）的完全分離，運行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實現裝備化的新技術，可實現微機自動控制，從而使操作管理更為方便。
4.易于從傳統(tǒng)工藝進行改造
該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級污水處理廠出水深度處理（從而實現城市污水的大量回用）等領域有著廣闊的應用前景。
MBR也存在一些不足。主要表現在以下幾個方面：
1.膜造價高，使膜生物反應器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝；
2.膜污染容易出現，給操作管理帶來不便；
3.能耗高：首先MBR泥水分離過程必須保持一定的膜驅動壓力，其次是MBR池中MLSS 濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強度，還有為了加大膜通量、減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成MBR的能耗要比傳統(tǒng)的生物處理工藝高；
4. 膜使用壽命有限：3-5年使用壽命，平均每年更換20%的膜片。
污水廠的MBR改造
1. 普曝池改造為MBR
l為防止MBR堵塞，需要在進水前增加1-3mm的細格柵。
l一般普曝池的水力停留時間為5-6小時，改造時需要將原普曝池分為缺氧池和曝氣池，其中缺氧池的停留時間根據進水總氮的濃度可設定為1.5-3小時，普曝池剩余部分為曝氣池。曝氣池中有時需要少量增加曝氣器的密度，缺氧池中需要增加潛水攪拌機。
l原來的二沉池改造為MBR池，可以利用原池，為節(jié)省用地，亦可重建。MBR池中安裝膜反應器，增加膜曝氣鼓風機，增加膜出水抽吸泵。
lMBR工藝的回流比一般為200％－300%，回流泵一般需要更換。
l其它輔助工作包括，增加電力供應能力，增加儀表，增加一套（或多套）膜清洗設備。
2. A/O工藝改造為MBR
l為防止MBR堵塞，需要在進水前增加3mm的細格柵。
l由于池中污泥濃度提高，需要適當增加缺氧池中的攪拌器數量和曝氣池中曝氣器的數量。
l原來的二沉池改造為MBR池，可以利用原池，但實際MBR池的用地比原來的二沉池要小，為節(jié)省用地，亦可重建。MBR池中安裝膜反應器，增加膜曝氣鼓風機，增加膜出水抽吸泵。
l其它輔助工作包括，增加電力供應能力，增加儀表，增加一套（或多套）膜清洗設備。
3. 氧化溝工藝改造為MBR
l為防止MBR堵塞，需要在進水前增加3mm的細格柵。
l由于池中污泥濃度提高，需要適當增加氧化溝中潛水推進器的數量和曝氣轉碟的數量。
l原來的二沉池改造為MBR池，可以利用原池，為節(jié)省用地，亦可重建。MBR池中安裝膜反應器，增加膜曝氣鼓風機，增加膜出水抽吸泵。
l其它輔助工作包括，增加電力供應能力，增加儀表，增加一套（或多套）膜清洗設備。