葡萄酒生產(chǎn)廢水主要來自葡萄加工過程中的壓榨、發(fā)酵罐清洗、過濾及罐裝等工序，廢水中主要含有壓榨后的葡萄汁、葡萄皮籽的發(fā)酵渣和酒石沉淀等雜質(zhì)，其有機成分主要包括糖、醇和有機酸類化合物，水質(zhì)多呈酸性并具有高濃度的COD、SS和色度。葡萄酒生產(chǎn)廢水具有明顯的季節(jié)波動性，每年的葡萄采摘加工期（9—11月）廢水水量和水質(zhì)都會比平時增加一倍左右，這種短時間水質(zhì)水量的大幅波動常使生化處理系統(tǒng)無法快速適應(yīng)，造成生物處理系統(tǒng)崩潰，出水無法達標。隨著污水排放標準的日益嚴格，如何實現(xiàn)季節(jié)性波動高濃度有機廢水處理工藝的穩(wěn)定運行是一個必須面對的難題。

MBR膜生物反應(yīng)器一體化設(shè)備是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合的新型水處理技術(shù)，它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應(yīng)器工藝通過膜的分離技術(shù)大大強化了生物反應(yīng)器的功能，使活性污泥濃度大大提高，其水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)可以分別控制。

一、MBR膜生物反應(yīng)器概述

膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合的新型水處理技術(shù)，它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應(yīng)器工藝通過膜的分離技術(shù)大大強化了生物反應(yīng)器的功能，使活性污泥濃度大大提高，其水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)可以分別控制。

二、MBR膜生物反應(yīng)器的特點

1、對污染物的去除率高，抗污泥膨脹能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，出水中沒有懸浮物；

2、膜生物反應(yīng)器實現(xiàn)了反應(yīng)器污泥齡STR和水力停留時間HRT的分別控制，因而其設(shè)計和操作大大簡化；

3、膜的機械截留作用避免了微生物的流失，生物反應(yīng)器內(nèi)可保持高的污泥濃度，從而能提高體積負荷，降低污泥負荷，具有*的抗沖擊能力；

4、由于SRT很長，生物反應(yīng)器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低，污泥處理費用低；

5、由于膜的截流作用使SRT延長，營造了有利于增殖緩慢的微生物。如硝化細菌生長的環(huán)境，可以提高系統(tǒng)的硝化能力，同時有利于提高難降解大分子有機物的處理效率和促使其*的分解；

6、MBR曝氣池的活性污泥不會隨出水流失，在運行過程中，活性污泥會因進入有機物濃度的變化而變化，并達到一種動態(tài)平衡，這使系統(tǒng)出水穩(wěn)定并有耐沖擊負荷的特點；

7、較大的水力循環(huán)導致了污水的均勻混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面積。MBR系統(tǒng)中活性污泥的高度分散是提高水處理的效果的又一個原因。這是普通生化法水處理技術(shù)形成較大的菌 膠團所難以相比的；

8、膜生物反應(yīng)器易于一體化，易于實現(xiàn)自動控制，操作管理方便；

9、MBR工藝省略了二沉池，減少占地面積。

三、膜生物反應(yīng)器在處理氮肥廢水中的應(yīng)用

膜生物反應(yīng)器是由膜分離和生物處理結(jié)合而成的一種新型、高效污水處理技術(shù)。工業(yè)含氮廢水其脫氮機理包括硝化作用和反硝化作用兩個基本過程。硝化作用是指由氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的過程，該過程主要依靠亞硝化細菌和硝化細菌兩類好氧自養(yǎng)菌來完成。

mbr膜技術(shù)首先通過活性污泥來去除水中可生物降解的有機污染物，然后采用膜組件強制截留生物反應(yīng)器中的活性污泥以及絕大多數(shù)的懸浮物，實現(xiàn)凈化后水和活性污泥固液分離，由此強化了生化反應(yīng)，提高了污水處理效果和出水水質(zhì)。

MBR處理工藝對氮肥行業(yè)廢水中COD處理效果明顯，其生化菌種養(yǎng)生馴化階段較短，從第3天即顯現(xiàn)穩(wěn)定的效果；穩(wěn)定處理階段、正常運行階段均能保持較高的COD去除率，去除率基本在90%以上；出口COD平均控制在30mg/L以下。

四、膜生物反應(yīng)器的*性

1、處理效率高，出水可直接回用。由于中空纖維膜對生化反應(yīng)器的混合液具有高效的分離作用，可*將污泥與出水進行分離，故可使出水的SS及濁度接近于零。同時由于活性污泥的損失幾乎為零，使得生化反應(yīng)器中的活性污泥濃度可比傳統(tǒng)工藝高出2~6倍左右，大大提高了脫氮能力。

2、系統(tǒng)運行穩(wěn)定、流程簡單、設(shè)備少、占地面積小。由于MBR技術(shù)的活性污泥濃度高，因此裝置的容積負荷大；對進水波動的抗沖擊性能好，運行穩(wěn)定。此工藝除了可大大縮小生化反應(yīng)器—曝氣池的體積，使設(shè)備和構(gòu)筑物小型化以外，甚至可以省去初沉池，也不需要二沉池，就使得系統(tǒng)占地面積減少。

3、污泥齡長，剩余污泥量少。當污泥濃度高，而進水負荷低的情況下，系統(tǒng)中營養(yǎng)與微生物比率(F/M)低，污泥齡變長。當F/M維持某個低值時，活性污泥的增長接近為零，這就降低了對剩余污泥的處理費用。

4、操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制。由于膜分離可使活性污泥*截留在生物反應(yīng)器中，使得生物反應(yīng)器中的水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)是*分開的，故可靈活、穩(wěn)定地加以控制；同時，非常易于實現(xiàn)自動控制，提高了污水處理的自動化水平。

五、膜生物反應(yīng)器的*性  

1、對污染物的去除率高，抗污泥膨脹能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，出水中沒有懸浮物；  

2、膜生物反應(yīng)器實現(xiàn)了反應(yīng)器污泥齡STR和水力停留時間HRT的分別控制，因而其設(shè)計和操作大大簡化；  

3、膜的機械截留作用避免了微生物的流失，生物反應(yīng)器內(nèi)可保持高的污泥濃度，從而能提高體積負荷，降低污泥負荷，具有*的抗沖擊能力；   

4、由于SRT很長，生物反應(yīng)器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低，污泥處理費用低； 

5、由于膜的截流作用使SRT延長，營造了有利于增殖緩慢的微生物。如硝化細菌生長的環(huán)境，可以提高系統(tǒng)的硝化能力，同時有利于提高難降解大分子有機物的處理效率和促使其*的分解；  

6、MBR曝氣池的活性污泥不不會隨出水流失，在運行過程中，活性污泥會因進入有機物濃度的變化而變化，并達到一種動態(tài)平衡，這使系統(tǒng)出水穩(wěn)定并有耐沖擊負荷的特點；山東省葡萄酒污水處理設(shè)備RL-MBR膜一體化山東省葡萄酒污水處理設(shè)備RL-MBR膜一體化  

7、較大的水力循環(huán)導致了污水的均勻混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面積。MBR系統(tǒng)中活性污泥的高度分散是提高水處理的效果的又一個原因。這是普通生化法水處理技術(shù)形成較大的菌膠團所難以相比的；  

8、膜生物反應(yīng)器易于一體化，易于實現(xiàn)自動控制，操作管理方便；  

9、MBR工藝省略了二沉池，減少占地面積。

六、MBR的基本分類

分置式MBR是指膜組件與生物反應(yīng)器分開設(shè)置，在分置式MBR中，生物反應(yīng)器的混合液由泵增壓后進入膜組件，在壓力作用下膜過濾液成為系統(tǒng)處理出水，活性污泥、大分子物質(zhì)等則被膜截留，并回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。分置式MBR采用的膜組件形式一般為平板式和管式。       

分置式MBR通過料液循環(huán)錯流運行，其特點是：運行穩(wěn)定可靠，操作管理容易，易于膜的清洗、更換及增設(shè)。但為了減少污染物在膜面的沉積，由循環(huán)泵提供的料液流速很高，為此動力消耗較高。         

一體式MBR是指膜組件安置在生物反應(yīng)器內(nèi)部。根據(jù)生物處理工藝的要求，可分為兩種組成形式：*種有兩個生物反應(yīng)器，其中一個為硝化池，另一個為反硝化池。膜組件浸沒于硝化反應(yīng)器中，兩池之間通過泵來更新要過濾的混合液。       

一體式MBR利用曝氣時氣液向上的剪切力來實現(xiàn)膜面的錯流效果，也有采用在一體式膜組件附近進行葉輪攪拌和膜組件自身的旋轉(zhuǎn)（如轉(zhuǎn)盤式膜組件）來實現(xiàn)膜面錯流效應(yīng)。與分置式相比，一體式的大特點是運行能耗低。一些學者認為，一體式在運行穩(wěn)定性、操作管理方面和清洗更換上不及分置式。

膜技術(shù)與處理污水的生物反應(yīng)器結(jié)合起來的工藝已經(jīng)發(fā)展成為了三種類型的膜生物反應(yīng)器：用于固體的分離與截留（膜分離生物反應(yīng)器）、用于在反應(yīng)器中進行無泡曝氣（膜——曝氣生物反應(yīng)器）和從工業(yè)污水中萃取優(yōu)先污染物（萃取膜生物反應(yīng)器）。

 一體式MBR是指膜組件安置在生物反應(yīng)器內(nèi)部。根據(jù)生物處理工藝的要求，可分為兩種組成形式：*種有兩個生物反應(yīng)器，其中一個為硝化池，另一個為反硝化池。膜組件浸沒于硝化反應(yīng)器中，兩池之間通過泵來更新要過濾的混合液。       

一體式MBR利用曝氣時氣液向上的剪切力來實現(xiàn)膜面的錯流效果，也有采用在一體式膜組件附近進行葉輪攪拌和膜組件自身的旋轉(zhuǎn)（如轉(zhuǎn)盤式膜組件）來實現(xiàn)膜面錯流效應(yīng)。與分置式相比，一體式的大特點是運行能耗低。一些學者認為，一體式在運行穩(wěn)定性、操作管理方面和清洗更換上不及分置式。