膜生物反應器( Membrane Bioreactors;MBR)為把含高濃度MLSS的活性污泥單元和膜處理單元相結合之處理系統,可利用沉浸於好氧池內之膜分離設備截留反應槽內的大分子固體物及活性污泥。
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由於該系統利用超濾膜設備替代了傳統活性污泥法的二沉池和深度處理中的砂濾及超濾系統,在處理流程上,可省略混凝沉澱、砂濾、精濾及超濾等單元,所以與傳統的處理方法相比,具有簡化操作流程、較高的產水率、較低的操作費及較大的處理彈性等優點,應用於處理有機廢水,實現污水資源化具有很大的應用潛力,為近年來發展最快速的技術之一。現今MBR技術已應用至大型都市中水處理、工業上在紙業廢水,PCB廢水,染整廢水,畜牧屠宰廢水、製藥廢水、印刷廢水等廢水及中水回收上有諸多應用。
優點:
(1)簡化處理流程,得到更高的處理效率。
(2)較高的容積負荷、較小的占地面積。
(3)較長的污泥齡、較少的污泥量。
(4)無污泥沉降性問題。
(5)出水濁度低,適合用於中水回收。
(6)截留硝化菌,達到完全硝化,對氮、磷去除率高。
(7)截留生物系統內優勢菌種及難分解之高分子物質,有效處理高濃度有機廢水。
(8)處理效率高,減少混凝化學藥劑用量。
在技術上,依其薄膜孔徑可分為MF和UF,若以薄膜外觀區分,則主要為板式、管式及中空纖維式。該技術依程序泵浦與模組化薄膜設置的順序,可分為壓力式及抽吸式系統,前者利用泵浦將廢水經薄膜由內往外壓出,後者則利用真空泵浦將廢水經薄膜由外往內抽出。壓力式的MRB系統將薄膜設置於薄膜殼管中,並置放生物反應槽外,抽吸式的則是將薄膜浸於生物反應單元之懸浮固體物中,多以歐美日廠製造商居多。
資料來源:報告
水處理廠有時還會多種膜結合使用。以海水淡化廠為例,海水在通過RO膜單元之前,需要使用MF膜進行預處理。日本東麗還在發揮其擁有全部種類自主技術水處理膜的優勢,大力發展流程方案(最大限度發揮膜的性能)的提供和打包銷售等業務。
圖片資料來源:環保生態網
由於高效簡便並隨著造價成本不斷降低下,近年來已發展至 100,000m3/d級以上之應用規模,是近年來在污水資源化利用工程中得到迅速發展的一種新型水處理系統,其與傳統的處理方法相比,具有簡化的操作流程、穩定的出水水質,較高的産水率、較低的操作費用及較大的處理彈性等優點。
MBR的全球市場正以超過10%的成長率迅速增加,據美國報告指出,全球MBR市場將以10.5%的年增率成長,從2008年的2.9億美元逐增加,到2013年將達近4.8億美元,近幾年中國大陸的工程應用更是以接近100%的速率增加,且以國內企業為主導,顯示出MBR未來的應用前景十分廣闊和國內企業的成長。
MBR主要供應商有:GE、Simens、Kubota、KMS、Norit等知名大廠。全球具有大型MBR污水處理系統(處理量超過50,000m3/d)工程應用的公司有:GE、Simens、旭化成、久保田、三菱麗陽、Norit、北京碧水源(300070.SZ)、南方匯通(000920.SZ)等公司。