EHBR 膜組件技術(shù)資料

 EHBR 強化耦合生物膜反應器（學術(shù)名稱 MABR 曝氣膜生物反應器）是氣體分離膜技術(shù)與生物膜法水處理技術(shù)結(jié)合起來的一種新型污水處理技術(shù)。核心部分包括透氧中空纖維膜和生物膜。生物膜附著生長在中空纖維膜外側(cè)表面上。空氣通過中空纖維膜為生物膜供氧，污水中所含的有機物和氮磷被生物膜吸附吸收和分解除去，使污水得到凈化。該新技術(shù)屬于新型生態(tài)治理技術(shù)，常用海綿城市、河道、湖泊、景觀水體（包括黑臭水體、劣 V 類水體）快速高效的增氧、凈化，增強水體生態(tài)自修復能力，實現(xiàn)生態(tài)修復。

 【EHBR 主要具有以下技術(shù)優(yōu)勢】

  （1）微生物附著生長的優(yōu)勢

EHBR 技術(shù)中的主要功能層是附著生長在曝氣膜表面的生物膜，主要由微生物及胞外多聚物組成，

包含細菌、真菌、藻類、原生動物和后生動物等。作為附著生長型污水處理技術(shù)，生物膜具有特殊的生物層結(jié)構(gòu)、復雜的生物群落以及較長的食物鏈，這為 EHBR 帶來了特殊的優(yōu)勢。

由于曝氣膜比表面積大，尤其是中空纖維膜的比表面積大，以膜為載體可以在較小的空間內(nèi)為微生物的生長提供充足的附著面積，大大提高了單位空間內(nèi)的微生物濃度，提高單位體積處理能力，增強耐沖擊負荷能力。

由于微生物附著生長，水力停留時間和生物停留時間可實現(xiàn)獨立控制，生物膜上的微生物不會隨水流流失，污泥停留時間（SRT）理論上可被認為無限長，這為生長世代時間較長、增殖速度較慢的微生物，如硝化菌、反硝化菌、聚磷菌以及厭氧氨氧化菌等提供了生長和富集的可能，為 EHBR 技術(shù)實現(xiàn)除磷脫氮創(chuàng)造了條件。同時，生物膜的分層結(jié)構(gòu)能夠創(chuàng)造好氧過程和厭氧過程的同時出現(xiàn)，為單一反應器內(nèi)實現(xiàn)同時硝化反硝化和生物強化除磷過程提供了可能。

微生物種類多，結(jié)構(gòu)復雜，生物膜對微生物起到了保護作用，能夠有效降低水流剪切力和有毒有害物質(zhì)對微生物活性的影響，使其對不同水體的適應能力明顯強于以懸浮微生物菌體為主的活性污泥和 MBR 工藝。因此，EHBR 技術(shù)可被用來馴化特種微生物，實現(xiàn)對特種污水的高效處理。

EHBR 技術(shù)的 SRT 較長，高等生物能夠生存繁衍，原生動物和后生動物通常以微生物為食，能夠有效控制生物膜厚度，減少活性污泥的產(chǎn)生，降低污泥產(chǎn)率。同時，生物膜胞外聚合物（EPS）含量較高可以避免絲狀菌的膨脹，污泥沉降性能好，易于固液分離。因此，運行過程中即使出現(xiàn)生物膜脫落現(xiàn)象，也可以通過簡單的沉降工藝去除，保證出水水質(zhì)。

    （2）EHBR 曝氣方式的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的好氧生物處理污水工藝一般采用鼓風曝氣和機械曝氣，前者是利用浸沒式多孔擴散器或空氣噴嘴將空氣或純氧通入污水中，后者是利用機械設(shè)備的攪動使大氣中的空氣溶解于污水中。但是，上述曝氣方式產(chǎn)生較大氣泡，在水體中上升速度很快，氧氣傳遞效率一般低于 20%，能量損耗大，運行費用高，這部分費用占總運行費用的 60%～80%。因此，提高曝氣效率，降低處理能耗一直是污水好氧生物處理中關(guān)注的熱點，研究先進的曝氣設(shè)備及工藝具有重大現(xiàn)實意義。

在曝氣方面具有以下優(yōu)點：

 （1）曝氣供氧時，氧氣透過膜絲直接被生物膜利用，不必經(jīng)過液相邊界層，大大減小了氧氣的傳質(zhì)阻力，有利于供氧速度和氧氣利用率的提高；

（2）氧氣與底物以相反的方向傳遞，通過控制供氧可使生物膜產(chǎn)生明顯的分層，從而達到同時硝化反硝化和去除有機物的效果；

（3）膜曝氣可用于處理含易揮發(fā)組分的污水，不會吹脫揮發(fā)性有機物，避免傳統(tǒng)曝氣時污水中易揮發(fā)物質(zhì)隨氣泡進入大氣造成的二次污染；曝氣時也不會產(chǎn)生由于表面活性劑或微生物分泌物造成的泡沫問題；

（4）根據(jù)污水處理要求，可通過調(diào)節(jié)曝氣壓力控制氧氣供應量，在滿足反應器的需氧量同時，避免氣體的揮發(fā)和浪費。

（3）氧氣與底物逆向傳遞與生物多樣性的優(yōu)勢

EHBR 中氧氣與底物的反向傳遞使生物膜形成了與傳統(tǒng)生物反應器（曝氣生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、

生物接觸氧化等）不同的氧氣和有機物濃度分布。由于 EHBR 特殊的氧氣與底物雙向傳遞機理和生物分層結(jié)構(gòu)，使許多習性迥異，生活環(huán)境差異極大的微生物能夠在 EHBR 中共存，同時發(fā)揮去除有機物除磷脫氮作用。歸納起來，這些微生物包括普通異養(yǎng)好氧菌、硝化菌、亞硝化菌、反硝化菌和聚磷菌。

當 EHBR 處理含有機物及氨氮污水時，緊靠透氣膜的生物膜底層溶解氧濃度最大，為好氧層，以亞硝化菌和硝化菌等自養(yǎng)菌為主。較高分子量的有機物由于擴散作用的限制以及外側(cè)生物膜的降解，到達生物膜深層時濃度大大降低，因此內(nèi)層適宜發(fā)生硝化作用。中間層 DO 較低，以好氧異養(yǎng)菌和反硝化菌為主，充足的有機碳源和硝化產(chǎn)物滿足了反硝化的需要。最外層為兼性好氧菌和厭氧菌。

具有以下優(yōu)點：

（1）硝化菌處在生物膜內(nèi)層，該區(qū)域 DO 濃度較高，有機物濃度最低，硝化速率達到最大。硝化菌受到生物膜的保護，不會隨水流流失，較長的 SRT 保證充分繁殖和富集。

（2）NO3--N 和 NO2--N 通過好氧層進入反硝化層，此層臨近水流主體，有機物濃度較高，同時最外層厭氧菌的代謝也會產(chǎn)生低分子有機物，形成較高的 C/N 比，有利于獲得高反硝化速率，節(jié)省外加碳源的投加。

（3）厭氧硝化層處在生物膜最外層，有利于控制生物膜厚度，可明顯減少污泥產(chǎn)量，對高濃度污水處理尤為明顯。 

【EHBR 技術(shù)特點】

 a、 生態(tài)（不需添加任何藥劑，無二次污染問題；不需使用挖掘機或高壓水槍疏浚底泥，以免造成河床及河岸生物棲息地的破壞，可通過培養(yǎng)本土微生物，可逐漸形成水體自凈能力，技術(shù)更生態(tài)）;

 b、節(jié)能（曝氣效率高（氧氣利用率 60%以上），單片曝氣膜覆蓋面積大，運行能耗低）; 高效（微納米氣泡高效充氧，快速消除黑臭，凈化提升水質(zhì)，效率高，占地少）;

 c、 原位修復（EHBR 膜組件安裝于河道內(nèi)（河底），不攪動底泥，也不影響通航和水流，安裝簡單，占地面積小）;

 d、長效（膜壽命較長，無需反沖等操作，一次性安裝于江河湖泊水體中，可實現(xiàn)多年持續(xù)治理效果）;

 e、成本低（全域運行只需維持低風量風機能耗，操作成本低、運營成本低，也無需任何土建，綜合投資成本低）。