MBR膜一體化生活污水處理系統
厭氧膜生物反應器的結構配置及優劣勢
對于厭氧膜生物反應器的組成構件有很多，就是到現在為止我們研究相對較多的是平板膜組件和中空纖維膜組件，對于這兩種不同組件每一種都有其各自的優缺點。但是在工業中污水的處理較多的使用中空纖維膜組件。
厭氧膜生物反應器技術在處理生活污水中有著很多的優點，當我們把這項技術運用在生活污水處理中的時候，它能很好的實現固液分離，從而達到很好的處理效果，使出水水質很好。當我們在使用一項新的技術時，我們經常做的事情就是與過去的技術相互比較，于是可以得到，厭氧膜生物反應器的突出優點有：
（1）當生活污水中有很多的固體廢棄物的時候，使用厭氧膜生物反應器技術，可以很好的分離固體廢棄物，對固體廢棄物處理效果良好，而且很能很好的把固體和液體分離，達到我們滿意的處理結果；
（2）在使用厭氧膜生物反應器的時候，這項技術比較容易讓人上手，關鍵是操作起來沒有那么困難，另外還能很好的控制水力停留時間；
（3）在整個操作過程當中，還有利于保護微生物，使微生物不會那么容易流失，而且還能控制污泥濃度；
（4）由于厭氧膜生物反應器中，運用到了生物技術，所以在使用這項技術的時候，可以使某些細菌得到增殖，從而能夠更好的使污水達到理想的處理效果，這不僅提高了一些細菌的數量，還使得更多的有機物得到了充分的分解；
（5）在使用厭氧膜生物反應器的時候，會使終處理的廢水中污泥的含量低于預想的結果，大大降低了污泥處理的費用；
（6）使用平板膜的過程中，會產生一定的作用力，而這項作用力可以使污泥絮體的體積有一定的減小，由于該平板膜的快速運動，使污泥的傳氧速度大大提高。
厭氧膜生物反應器工藝研究
AnMBR典型工藝
前面總結了典型的厭氧膜生物反應器的工藝及其處理的廢水類型。AnMBR是由厭氧反應器和膜分離耦合而成，常用的厭氧反應器有4大類：*混合厭氧反應器（CSTR）、厭氧流化床（AFBR）、升流式厭氧污泥床（UASB）以及厭氧污泥膨脹床反應器（EGSB）。
CSTR—MBR設備操作簡單，成本較低，應用廣泛，但出水水質較差，易造成嚴重的膜污染。相比，CSTR—MBR、UASB—MBR具有污泥顆粒較大，膜污染程度低的特點，在高濃度有機工業廢水處理的應用中具有很大的潛力。EGSB—MBR和AFBR—MBR由于添加了載體，懸浮污泥濃度較低，上清液中溶解性微生物產物（SMP）明顯少于CSTR—MBR，膜污染程度較低。
但由于載體膨脹所需能耗較大，在反應器的設計時載體的種類、顆粒大小的選擇等對膜污染和運行成本有較大的影響。AnMBR工藝主要采用微濾和超濾膜，以中空纖維膜為主，平板膜和管式膜也有少量應用。根據膜組件的設置位置，AnMBR分為外置式和浸沒式，由于浸沒式占地小、能耗低，多數研究集中于浸沒式AnMBR，但外置式具有膜組件易清洗和拆卸的特點，常用于膜污染較嚴重的污水處理工藝。膜材料主要為有機聚合物，包括聚偏氟乙烯（PVDF），聚醚砜（PES）和聚乙烯（PE）。
此外，動態膜利用膜表面污染物形成的泥餅層作為分離層，一定程度上使膜污染在MBR工藝中由缺陷轉變為優勢，且具有易清洗、運行成本低等優點，在AnMBR工藝中具有潛在、良好的應用前景將動態微網膜材料應用于AnMBR處理城市污水以及高濃度垃圾滲濾液，均得到了較好的處理效果。
活性污泥中的微生物
活性污泥是微生物群體及它們所依附的有機物質和無機物質的總稱，它是一個廣闊的微生物世界，幾乎包括了微生物的各個群落，主要由細菌、真菌、原生動物和后生動物組成，其中細菌對凈化水質起主要作用。活性污泥中的主體細菌來源于土壤、空氣和水。這與細菌在曝氣內通過人為的培養迅速地大量增殖有關，形成了該條件下適宜的細菌種群。
它們能迅速地穩定水中的有機物質，有著良好的聚合力。在一定的能量水平下，大部分細菌構成了活性污泥的絮凝體并形成菌膠團。菌膠團在活性污泥中占絕大多數，它具有很強的吸附和分解有機物的能力。
MBR膜一體化生活污水處理系統細菌的另一種主要存在形式是絲狀菌，特別是其中的絲狀細菌。由于它們存在于活性污泥中，對絮凝體的性質產生很大影響，某種類的絲狀菌大量繁殖影響了活性污泥的沉降性能，引起污泥膨脹，嚴重地影響了出水水質。污泥膨脹是自活性污泥法問世以來在運轉管理中一直煩擾人們的大的難題之一。而由絲狀茵引起的膨脹又是為突出和為常見的。
目前已知的近30種絲狀菌并不是每一種都能引起污泥膨脹，與膨脹密切相關的絲狀菌只有十幾種。即使是處理的水質相同，由于運轉條件的不同，設計參數的差別，都會引起在活性污泥中絲狀菌優勢菌種的差別。
隨著近年來對問題認識的深入，人們了解到絲狀菌有較強的分解有機物的能力，由絲狀菌引起污泥膨脹的處理功能和凈化效果不僅沒有問題，而且比正常活性污泥處理的水質還要優良，不足之處是泥水難以分離。因此，人們在工藝中采用環境調控的方法，使菌膠團細菌和絲狀菌有一個合理的比例。目前*利用絲狀菌的帶狀污泥的工藝已經開發完成。
真菌結構復za、種類繁多，其數目一般沒有細菌和原生動物多。與活性污泥有關的真菌主要是霉菌，它能分解碳水化合物、脂肪、蛋白質及其它含氫有機化合物。
采用調節池—一體化污水處理設備—過濾—消毒的工藝流程。
污水經格柵截留大顆粒污物后流入調節池，調節池采用曝氣式，以均衡水質水量，并通過曝氣攪拌避免污物沉淀。調節池后部設缺氧池，好氧處理采用兩級生物接觸氧化。生物接觸氧化是處理流程中重要的部分，大量有機物在這里被細菌好氧降解。采用多級分段式接觸氧化，形成逐級負荷遞減系統，使接觸氧化在去除率、抗沖擊負荷、出水水質等方面更具優勢和可靠性。
生物接觸氧化出水再經過過濾、消毒，即可完成深度處理中水回用。
為了達到排放要求，處理工藝采用以生化處理A/O法為主處理的二級處理法A/O工藝，即缺氧—好氧污水處理工藝，該工藝具有適應能力強，耐沖擊負荷，高容積負荷，不產生污泥膨脹，排泥量少，脫氮效果較好等特點，特別適合于中小型污水處理站選用。A/0工藝由缺氧池和好氧池串聯而成，在去除有機物的同時可以取得良好的脫氮效果。該工藝的顯著特點是將脫氮池設置在除碳過程的前部，即：先將污水引入缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機物作為碳源，將回流混合液中的大量硝態氮（NO—x-N）還原成N：，從而達到脫氮的目的；污水接著進入好氧池，大部分有機物在此得到消化降解，好氧池后設置二沉池，部分沉淀污泥回流至缺氧池，以提供充足的微生物，同時將好氧池內混合液回流至缺氧池，以保證缺氧池有足夠的硝酸鹽。
缺氧池一般采用上流式污泥床反應器的形式，設計水力停留時間為2—4小時，池底為污泥床，污泥床厚度通常控制在l一1．2m之間，進水系統可采用脈沖進水中阻力布水系統，底部設布水管，運行時污泥呈懸浮狀態。污泥床平均濃度為30—359／L，污泥負荷為O．30—0．35kgBOD，（kgMLSs·d），污水中DO濃度小于0．2m∥Lo
好氧池是利用污水中的好氧微生物在有游離氧（分子氧）存在的條件下，消化、降解污水中的有機物，使其穩定化、無害化的處理裝置。好氧池一般為接觸氧化池的形式，池內設置有填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經填料。微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面，一部分則以絮狀懸浮于水中，因此它兼有生物濾池和活性污泥法的特點。接觸氧化池中微生物所需的氧通常由人工曝氣供給。生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的微生物將由于缺氧而進行厭氧代謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用造成部分生物膜脫落，促進了新生物膜的生長，形成生物的新陳代謝。脫落的生物膜隨出水進入后續的二沉池。
接觸氧化池由池體、填料、布水裝置和曝氣系統組成，其中填料和曝氣系統是接觸氧化池的重要組成部分。填料是微生物的載體，其特性對接觸氧化池中微生物的數量、氧的利用率、水流條件及污水與生物膜的接觸狀況等起著重要的作用。填料要求具有比表面積大、空隙率大、水力阻力小、強度大、化學和生物穩定性好、經久耐用等特點。生活污水中污染物濃度較低，生物膜較薄，為增加生物膜中微生物數量，可選擇易于掛膜和比表面積較大的軟性纖維填料，如尼龍、維綸、晴綸等。一般情況下，填料層高度為3．0m左右，填料層上水層高度約0．5m，填料層與池底高度為0．5—1．5m。曝氣系統按供氣方式可分為鼓風曝氣、機械曝氣和射流曝氣，其中，射流曝氣又可以細分為強制供氣式和自吸供氣式，強制供氣式利用鼓風機向射流器供給空氣，自吸供氣式由射流器噴嘴噴出高速射流，使吸氣室形成負壓，將空氣吸入。中小型生活污水處理站一般建設在小區附近，且常采用地埋式或半地埋式，因此，曝氣方式宜選擇自吸供氣式射流曝氣，該曝氣方式的優點是：氧吸收率高、充氧能力強；污泥活性及其沉降性能好；構造簡單、運轉靈活、便于調節、維護管理方便；運行噪聲較低，適宜在小區內使用。
接觸氧化池工藝參數設計主要包括池子有效容積、接觸時間和空氣量等。有效容積與處理水量、進出水BOD濃度及容積負荷有關；污水在池內的有效接觸時間不得少于2h；池中溶解氧含量一般維持在2．5mg／L一3．5mg／L之間，氣水比約為15—20：1。
