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摘要：膜生物反应器(MembraneBioreactor，简称MBR)由膜组件和生物反应器组成，是传统活性污泥法与膜分离技术结合的一种新型高效工艺。文章介绍了MBR的原理及工艺特点，分类总结了MBR在废水处理领域的应用及研究情况，并对未来MBR技术研究的方向进行了探讨。
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1MBR原理及工艺特点
MBR是一种由膜过滤取代传统生化法中二沉池的生物处理技术。在传统的废水生物处理过程中，泥水分离在二沉池中靠重力作用完成，其效率由活性污泥的沉降性能决定，而污泥沉降性取决于曝气池的运行情况。为满足对固液分离的要求，传统生化法中曝气池无法维持高污泥浓度，因此限制了生化反应速率及处理负荷。MBR集合了膜分离及生物处理两种技术的优点，用超滤或微滤膜代替二沉池，在去除悬浮物改善出水水质的同时，通过膜分离将二沉池无法截留的游离细菌和大分子有机物阻隔在生化反应池内。由于膜的截留作用，增殖速度慢的细菌在生化池中有效富集，提高生物相浓度及对污染物的去除效果。目前，已开发的MBR共分为五类，包括膜-酶生物反应器及固液分离膜、萃取膜、渗透膜、无泡曝气膜生物反应器[1]。与活性污泥法相比，MBR具有以下特点：（1）固液分离效率高，有机物去除率高，还可去除细菌等致病微生物，出水水质好。（2）由于膜的作用，微生物被*截留在反应器内，反应器内可以保持高的MLSS，污泥停留时间长，使增殖缓慢的微生物充分生长繁殖。从而使反应器运行更稳定、控制更灵活、各种污染物的去除率更高。（3）耐负荷冲击。污泥产生量少。
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自上世纪中期以来，各国均加大了对MBR的研发力度，较大的提高了其在水处理领域的实用性。目前在国内外水处理领域，MBR的应用已较为广泛。
近年来，MBR用于处理生活污水的研究较多。刘强等[2]采用MBR处理某居民小区生活污水，HRT为10h，膜通量为10L/（m2•h），进水COD为343mg/L～380mg/L时，对COD、氨氮、TP的平均去除率分别大于95%、97%、75%。目前，不少单位均已开发了一体化MBR装置，适用于村庄、住宅区、饭店、宾馆、旅游景区等生活污水的处理。杨卫等[3]采用倒置A2/O+MBR一体化装置处理农村生活污水，对COD、BOD5、氨氮、SS的去除率达92%、96%、95%、97%以上，对TN、TP的去除率也达71%和88%，出水水质指标可以满足城镇污水处理厂一级A标准。
2.2MBR在工业废水处理中的应用
高浓度的工业废水处理是世界性技术难题，应用MBR技术有其特定优势。某市开发区污水处理厂升级改造中试采用倒置A2/O+MBR的处理工艺[4]，处理对象包括开发区的生物、医药、电子等工业废水，膜为聚偏氟乙烯材质的中空纤维膜，COD、SS、TN、TP的去除效果分别大于92%、95%、54%、88%，其出水水质满足城镇污水处理厂一级排放标准。李亮等[5]采用电絮凝+MBR工艺处理石化工业废水，MBR工艺在HRT为6h，DO控制在2.0mg/L～2.5mg/L的条件下，COD、石油类去除率达70%以上，BOD和氨氮去除率在80%以上，出水水质满足中水回用标准。
2.3MBR在垃圾渗滤液处理中的应用
垃圾渗滤液为高含氮高浓度有机废水，其水质水量随气候、场龄等条件的变化而剧烈变化，是目前处理难度高的废水之一。某生活垃圾无害化填埋场采用曝气脱氨/MBR/纳滤工艺处理渗滤液[6]，规模为260m3/d，垃圾渗滤液经处理后出水水质满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》中渗滤液排放的要求，运行效果稳定，具有较强的耐冲击负荷能力。
相对于传统活性污泥法和SBR等工艺，MBR在废水处理领域是一项新技术、新工艺。由于其优点显著，得到了广泛的研究和应用。随着对MBR工艺研究的深入、工程运行经验的总结、日益严格的环保要求、日益严峻的水资源形势，MBR工艺将在生活污水处理与再生、工业废水处理与回用等领域将愈发的具有竞争优势。优异的性能使MBR技术在实际工程中取得了一定的成绩，但仍面临诸多挑战，尚需对MBR技术的应用进行进一步研究，主要包括：（1)膜污染形成机理，探索有效、简便的方法以控制和减缓膜污染的发生与发展；(2)降低膜的生产成本、提高膜强度和膜寿命，对膜组件的研究应朝着处理能力大、能耗低的方向发展；(3)膜组件的更换与标准化。
农作物有机肥是我国传统农业中极为重要的肥料来源，其中，在我国秸秆还田的施行为广泛。秸秆还田一般与化肥配合施用，与单施化肥相比，秸秆与氮肥混合施用于稻田(水田)NH3 挥发增加18.2%～20.6%，在水田中，由于秸秆和作物阻碍了肥料下渗，导致NH3 挥发增加。秸秆与氮肥混合施用于玉米田(旱田)NH3 挥发却减少0.37%～1.17%，一方面，秸秆配施化肥增加了石灰性土壤的尿素水解速率，缩短了尿素的NH3 挥发时间，导致旱田NH3 排放减少，另一方面，秸秆减少了肥料与大气接触面积，降低了地表风速，从而抑制NH3 挥发。
