在MBR研究初期，生物反應器的構型一般為好氧活性污泥反應器。天源環(huán)保設備其主要問題是懸浮污泥濃度過高，導致膜污染速率快；脫氮除磷效果不理想；曝氣能耗較高。近幾年來，出現(xiàn)了MBR的改進工藝——復合型膜生物反應器，獲得了更好的污染物去除效果和更穩(wěn)定的運行性能。復合MBR工藝是將生物膜法或生物接觸氧化法與活性污泥法結合而構成的復合生物反應器(Hybridbioreactor，HBR)與膜分離的聯(lián)用工藝。
在HBR—MBR工藝中，附著生長的生物膜和懸浮生長的活性污泥2種形式的微生物共存，二者發(fā)揮各自的優(yōu)勢，共同承擔去除污染物的作用，使得出水水質(zhì)得以提升，出水氨氮濃度低于活性污泥MBR，同時抗沖擊負荷的能力得到增強。因生物載體的介入而形成的生物膜具有多層結構，從外至內(nèi)因氧傳遞阻力的增加而形成氧濃度梯度，進而構成外層以好氧為主而內(nèi)層以缺氧或厭氧為主的微環(huán)境，有利于提高系統(tǒng)的生物脫氮除磷能力。
另外，復合生物反應器中微生物群落結構多樣化，生物的食物鏈長，可有效改善污泥性狀，提高其處理能力。與傳統(tǒng)高濃度的活性污泥工藝相比，HBR-MBR工藝由于總生物量中懸浮污泥濃度的減少而有利于減緩膜污染，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
工藝流程
原水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→生物反應器→循環(huán)泵→膜組件→消毒裝置→中水貯池→中水用水系統(tǒng)
工藝流程說明
污水經(jīng)格柵進入調(diào)節(jié)池后經(jīng)提升泵進入生物反應器，通過PLC控制器開啟曝氣機充氧，生物反應器出水經(jīng)循環(huán)泵進入膜分離處理單元，濃水返回調(diào)節(jié)池，膜分離的水經(jīng)過快速混合法氯化消毒（次lv酸鈉、氯片）后，進入中水貯水池池。反沖洗泵利用清洗池中處理水對膜處理設備進行反沖洗，反沖污水返回調(diào)節(jié)池。通過生物反應器內(nèi)的水位控制提升泵的啟閉。膜單元的過濾操作與反沖洗操作可自動或手動控制。當膜單元需要化學清洗操作時，關閉進水閥和污水循環(huán)閥，打開藥洗閥和藥劑循環(huán)閥，啟動藥液循環(huán)泵，進行化學清洗操作。
本一體化生物反應器采用可編程序控制器（PLC）控制。有以下功能：
·膜生物反應器全過程采用自動控制系統(tǒng)，大大減少了運行管理費用。
·當生物反應器內(nèi)水到高水位時，提升泵停止運行，當水位降至低水位時提升泵自動開啟。
·根據(jù)中水貯水池水位自動開啟、關閉循環(huán)泵。   重金屬污水處理成套設備
·自動開啟、關閉加藥泵，加藥量可根據(jù)需要調(diào)整。
·自動運行膜清洗、消毒程序。
·電機設有過流、過載保護。
已建的中水回用工程普遍存在處理效果欠佳、運行費用較高、設施占地面積較大等問題，處理設施運轉不理想。因此我國的城市中水處理事業(yè)迫切需要開發(fā)經(jīng)濟高效適用的處理工藝和配套設備。
MBR工藝特點
膜生物污水處理技術應用于廢水再生利用方面，具有以下幾個特點：
（1）能高效地進行固液分離，將廢水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開。分離工藝簡單，占地面積小，出水水質(zhì)好，一般不須經(jīng)三級處理即可回用。
（2）可使生物處理單元內(nèi)生物量維持在高濃度，使容積負荷大大提高，同時膜分離的高效性，使處理單元水力停留時間大大的縮短，生物反應器的占地面積相應減少。
（3）由于可防止各種微生物菌群的流失，有利于生長速度緩慢的細菌（硝化細菌等）的生長，從而使系統(tǒng)中各種代謝過程順利進行。
（4）使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利于它們的分解。
〔5〕膜處理技術與其它的過濾分離技術一樣，在*的運轉過程中，膜作為一種過濾介質(zhì)堵塞，膜的通過水量運轉時間而逐漸下降有效的反沖洗和化學清洗可減緩膜通量的下降，維持MBR系統(tǒng)的有效使用壽命。
（6）MBR技術應用在城市污水處理中，由于其工藝簡單，操作方便，可以實現(xiàn)全自動運行管理。
發(fā)展趨勢
我國污水處理行業(yè)突飛猛進，整體發(fā)展處于快速成*，主要表現(xiàn)在污水處理能力迅速擴張、污水處理率穩(wěn)步提高、污水處理量快速增長等方面。2010年城市污水處理廠日處理能力達10262萬立方米，比2009年末增長13.4%，城市污水處理率達到76.9%。截至2011年9月底，全國設市城市、縣累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠3077座，處理能力達到1.36億立方米/日。
城鎮(zhèn)污水垃圾處理設施建設推動了環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，到2020年城市污水處理率將不低于90%，我國污水處理業(yè)務市場空間廣闊。此外，國家鼓勵利用再生水的政策，也將對污水深度處理業(yè)務提供廣闊的市場空間。我國污水處理建設的嚴峻形勢，縣城和建制鎮(zhèn)污水處理率較低的現(xiàn)狀，為污水處理市場的建設、運營投資均帶來巨大投資空間。
市場分析
隨著中國的工業(yè)化和城市化的深入，中國污水處理領域的投資將持續(xù)保持增長，但短期內(nèi)投資增速則顯現(xiàn)出下滑的趨勢。2010年中國污水行業(yè)處理行業(yè)投資總額為860億元，同比增長26%，投資增速與2009年相比放緩。2011年污水處理行業(yè)投資增速繼續(xù)下滑至15%左右。預計到2013年行業(yè)投資增速可恢復至18%左右。
相對于工業(yè)污水處理領域，生活污水處理屬于政府投資領域，投資剛性較強，因此2011年及2012年可維持一定的生活污水設備需求。在經(jīng)濟疲軟的情況下，大部分企業(yè)可能會推遲自身污水處理系統(tǒng)的更新改造計劃。因此工業(yè)污水處理設備需求在2012年將出現(xiàn)下滑，在2013年至2015年間，有望出現(xiàn)恢復性反彈。
超濾水工作原理
超濾是一種以篩分為分離原理，以壓力為推動力的膜分離過程，過濾精度在0.005-0.01μm范圍內(nèi)， 可有效去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源及高分子有機物質(zhì)?？蓮V泛應用于物質(zhì)的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉化，常溫下操作，對熱敏性物質(zhì)的分離尤為適宜，并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能，能在60℃ 以下，pH為2-11的條件下*連續(xù)使用。
超濾膜的分類
超濾膜按結構型式分為板框式（板式）、中空纖維式、納米膜表超濾膜、管式、卷式等多種結構。其中，中空纖維超濾膜是超濾技術中zui為成熟與*的一種形式。中空纖維外徑0.4-2.0mm，內(nèi)徑0.3-1.4mm，中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質(zhì)的分子量表達，截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側或內(nèi)腔加壓流動，分別構成外壓式與內(nèi)壓式中空超濾膜。超濾是動態(tài)過濾過程，被截留物質(zhì)可隨濃縮液排除不致堵塞膜表面，可*連續(xù)運行。
超濾技術的應用
早期的工業(yè)超濾應用于廢水和污水處理。三十多年來，隨著超濾技術的發(fā)展，如今超濾膜技術的應用領域已經(jīng)很廣，主要包括食品工業(yè)、飲料工業(yè)、乳品工業(yè)、生物發(fā)酵、生物醫(yī)藥、醫(yī)藥化工、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收以及環(huán)境工程等等。
超濾設備的優(yōu)點
A.超濾膜元件采用世界*膜公司產(chǎn)品，確保了客戶得到目前世界上的有機膜元件，從而確保截留性能和膜通量。
B.系統(tǒng)回收率高，所得產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良，可實現(xiàn)物料的高效分離、純化及高倍數(shù)濃縮。
C.處理過程無相變，對物料中組成成分無任何不良影響，且分離、純化、濃縮過程中始終處于常溫狀態(tài)，特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理，*避免了高溫對生物活性物質(zhì)破壞這一弊端，有效保留原物料體系中的生物活性物質(zhì)及營養(yǎng)成分。
D.系統(tǒng)能耗低，生產(chǎn)周期短，與傳統(tǒng)工藝設備相比，設備運行費用低，能有效降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
E.系統(tǒng)工藝設計*，集成化程度高，結構緊湊，占地面積少，操作與維護簡便，工人勞動強度低。
F.系統(tǒng)制作材質(zhì)采用衛(wèi)生級管閥，現(xiàn)場清潔衛(wèi)生，滿足GMP或FDA生產(chǎn)規(guī)范要求。
G.控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶具體使用要求進行個性化設計，結合*的控制軟件，現(xiàn)場在線集中監(jiān)控重要工藝操作參數(shù)，避免人工誤操作，多方位確保系統(tǒng)*穩(wěn)定運行。