2024年3月10日发(作者：洋奕)
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化学工程师
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
文章编号：１００２—１１２４（２００７）０２—００２８—０５
综
＿
述
膜生物反应器处理废水的
影响因素研究进展
郭忠赘
（１．西安建筑科技大学环境与市政工程学院。陕西西安７１００５５；２．山东城市建设职业学院设计院。山东济南２５００１４）
摘要：膜生物反应器是膜技术和生物反应器技术相结合而发展的一种新型的废水处理工艺。本文
介绍了膜生物反应器的分类及组成，讨论了膜生物反应器在废水处理中运行效果的影响因素以及膜的污
染的机理与防治，并对膜生物反应器的发展前景进行了展望。
关键词：膜生物反应器；废水处理；膜污染
中图分类号：ＴＤ９２６．５ 文献标识码：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｄｖａｎｃｅ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ—ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ＧＵ０ Ｚｈｏｎｇ—ｈｉｎ ’
ｎ Ｔｈｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉｈｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ，ａｎ ７１００５５，
Ｃｈｉｎａ；２ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｕｒｂａｎ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｄｏｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｕｒｂａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｊｉｎａｎ ２５０００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｈｉｃｈ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｗｉｔｈ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ—ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ—ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ
ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｕｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｏｕｌｉｎｇ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ．ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｗａｓ
ｌｓｏ ｐｒａｏｓｐｅｃｔｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｅｍｂｒａｎｅ—ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅａｃｔｏｒ；ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｕｌｉｎｇ
膜生物反应器，是指将膜分离装置和生物反应
器结合而成的一种新的处理系统。它把膜分离工
程与生物工程结合起来，以膜分离装置取代普通生
物反应器中的二沉池，从而取得高效的固液分离效
果。膜生物反应器（Ｍｅｍｂｒａｎｅ—Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅａｃｔｏｒ，
器３部分组成。膜组件是ＭＢＲ的核心部分，膜组件
种类不同决定着ＭＢＲ性能的差异，ＭＢＲ所用的膜
及膜组件可以分为以下几类：根据膜孔孔径不同，
膜可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，其中
以微滤膜、超滤膜应用较多。根据制膜材料不同，
分为有机膜和无机膜，有机膜有聚烯烃类膜、纤维
素衍生类膜、聚酯类膜、聚砜类膜等，无机膜常见的
为陶瓷膜。根据膜组件形式不同，膜组件可分为平
ＭＢＲ）作为一种新型的高效污水处理技术，日益受
到各国水处理技术研究者的关注。
１ ＭＢＲ的分类及组成
根据膜组件在膜生物反应器中所起作用的不
同，大致可将ＭＢＲ分为分离膜生物反应器（截留和
分离固体）、无泡曝气膜生物反应器（无泡曝气，用
于高需氧量的废水处理）和萃取膜生物反应器（用
于工业废水中优先污染物的处理）３种。
膜生物反应器主要是由膜组件、泵和生物反应
板式、管式、螺旋式、中空纤维式等；生物反应器是
污染物降解的主要场所，根据其中微生物生长需氧
情况的不同可分为好氧和厌氧两大类，好氧的可细
分为活性污泥法和生物膜法，厌氧的又可分为流化
床法、ＵＡＳＢ法、固定床法、接触氧化法和两相法等；
泵是系统运行的动力来源，根据泵与膜组件的相对
位置的不同分为加压泵和吸压泵两类。根据膜组
件和生物反应器的组合位置可笼统地将膜生物反
应器分为一体式、分置式和混合式。前者指膜组件
收稿日期：２ｏ０６—１２—１３
安置在生物反应器内部，后者是指膜组件与生物反
应器分开设置，复合式膜生物反应器在形式上也属
作者简介：郭忠贽（１９７０一），男，山东安丘人，山东城市建设职业学院
设计院高级工程师，１９９２年本科毕业于苏州城建环保学院，
现为西安建筑科技大学在读硕士研究生，从事污水处理及
资源化研究。
于一体式膜生物反应器，所不同的是在生物反应器
内加装填料，从而形成复合式膜生物反应器，改变
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２００７年第２期 郭忠赞：膜生物反应器处理废水的影响因素研究进展 ２９
了反应器的某些性状。
・
Ｌ 和ＤＯ＜０．３ｍｇ・Ｌ 的条件下处理染料废水，
２ ＭＢＲ运行参数及膜组件影响因素
２．１污泥龄及水力停留时间
ＭＢＲ实现了对ＳＲＴ和ＨＲＴ的分别控制，使难
降解的大颗粒有机物质在有限的反应器体积中有
研究结果表明两种条件下的ＣＯＤ去除率分别为
９４．８％和２７．０％；缺氧条件下ＭＢＲ的膜污染速率
是好氧条件下的５倍，膜结构采用数字影像技术及
影像分析软件（ＩＳＡ一２）分析表明，缺氧膜比好氧膜
薄，但缺氧膜能够更加均匀及密实地分布在膜表
面，从而导致膜的高污染速率；虽然缺氧膜的胞外
足够的停留时间被微生物降解。提高ＨＲＴ可以为
微生物提供丰富的营养，但过高的ＨＲＴ会导致污水
中溶解性有机物过度积累，从而吸附在膜表面形成
聚合物含量低，但关键污染物质的均匀及致密分散
使其膜污染比好氧膜严重 。Ｙｕ—Ｌａｎ Ｊｉｎ等人研
究了中空纤维膜潜没式ＭＢＲ在不同溶解氧条件下
凝胶层，影响膜通量。邹联沛、王宝贞¨ 采用一体
式ＭＢＲ处理人工配制的生活污水，研究结果表明，
随ＳＲＴ的延长，污泥浓度增加，使得内源呼吸加剧
膜结构的特征，结果表明操作压力和生物膜阻力近
似的情况下，低溶解氧（０．１ｍｇ・Ｌ ）反应器的膜污
和大量微生物死亡，产生大量溶解性代谢产物
（ＳＭＰ）从而导致上清液的ＣＯＤ 上升，但是出水
ＣＯＤ 并不高，是因为上清液ＣＯＤ是由于高分子
ＳＭＰ所致，而膜组件能将这类物质截留在反应器
内。而且随着ＳＲＴ的增加，硝化菌数量增多硝化能
力增强。
染速率是高溶解氧（３．０ｍｇ・Ｌ ）的７．５倍，不同溶
解氧条件下的膜面特征是影响ＭＢＲ膜污染的主要
原因，低溶解氧下的生物膜平均颗粒尺寸为２．
０７ｌ￣ｍ，而高溶解氧条件下则为５．２８Ｉ￣ｍ；低溶解氧条
件下产生的污泥沉降性能差，出水浊度高 。蒋波
考察了浸没式中空纤维膜生物反应器在５种不同
的曝气强度下（４０、６０、８０、１００、１２０ｍ ・（ｍ ・
ｈ） ）处理合成有机废水过程中膜污染的情况，结
果表明，曝气强度为８０ｍ。・（ｍ ・ｈ） 时，膜过滤
Ｈｏｗ Ｙ．Ｎｇ．等人利用人工合成废水研究了短
ＳＲＴ条件下膜生物反应器的性能及反应器内的生
物特性，发现在ＨＲＴ为３ｈ和６ｈ两种情况下，ＳｌＩＴ
在０．２５～５ｄ内变化，ＭＢＲ均能获得ＴＣＯＤ ９７．３％
～
压差及压差变化率最低，膜污染阻力中沉积层所占
的比例较大 。
９８．４％的去除率；而在ＳＲＴ＜２．５ｄ时，硝化反应
完全停止；ＭＢＲ的污泥为细小而均一的絮体，在０．
２．３污泥浓度
许多研究都表明污泥浓度与溶解性微生物产
物是影响膜通量的重要参数，污泥浓度对于动态层
２５ｄ和５ｄ时的絮体分别主要由分散的微生物和短
丝状体组成；污泥中非絮凝性微生物含量较高，且
随ＳＲＴ的降低而降低 ｊ。由于除磷菌的世代时间
较短，ＳＲＴ是一个比较重要的参数，为了尽量避免
ＳＲＴ过长带来的负面影响，有人在强化生物除磷工
厚度和黏度都有作用，所以一般认为污泥浓度对
ＭＢＲ的特性有很大影响。因为它可以改变水动力
学、剪切力和滤饼层表面。一般认为，一定条件下
污泥浓度越高，膜通量愈低。．
郑祥等 采用Ａ／Ｏ ＭＢＲ处理毛纺污染废水，
试验结果表明，原水有机物含量低且含有难降解性
物质，因此，好氧生物单元污泥浓度在较低范围内
（０．３２～２．８ｇ・Ｌ ）波动。运行初期，ＭＬＳＳ在０．３２
～
艺（ＥＢＰＲ）的好氧段旁边放置膜组件，无论采用前
置反硝化方式还是后置反硝化方式，都取得了令人
满意的除磷效果，在ＳｌＩＴ为２５ｄ的情况下，依然取
得了ＴＰ＞９７％的去除率，后置反硝化在运行良好时
同样曾经获得了很好的ＴＮ和ＴＰ的去除效果，分别
为９９％和９４％ ｌ４ Ｊ。由此可见，要根据工艺的具体
情况合理地选取适宜的ＳＩｌＴ和ＨＲＴ。
２．８ｇ・Ｌ 的范围内，ＣＯＤ的去除效果比较理想，
当ＭＬＳＳ＞１．３ｇ・Ｌ 时，系统进入运行稳定期后，
只要没有出现。ＤＯ不足（ＤＯ＜０．５ｍｇ・Ｌ ）的特殊
２．２曝气强度及Ｄｏ
好氧反应器单元其微孔曝气器曝气量的大小
直接影响了水中溶解氧的含量，同时也影响了悬浮
生长和附着生长的生物量的多少以及其的絮体大
小或生物膜的厚度。而ＤＯ浓度的高低影响生物膜
的结构及组成，也影响ＭＢＲ的污染物处理效率及
膜的污染情况。
情况，ＭＢＲ的出水ＣＯＤ值均较低且稳定。对好氧
生物单元上清液ＣＯＤ的同步监测结果表明，ＭＬＳＳ
与上清液ＣＯＤ存在明显的负相关关系。顾平在一
体式ＭＢＲ处理生活污水的研究发现：当曝气强度
足够大时（气水比近似１００：１），ＭＬＳＳ由１０ｇ・Ｌ
变化到３５ｇ・Ｌ 时，ＭＬＳＳ与膜通量没有明显的相
Ｍｉ—Ａｅ Ｙｕｎ等人利用ＭＢＲ分别在ＤＯ ６．０ｍｇ
关性；但如果降低曝气强度，ＭＬＳＳ对膜通量可能产
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３０ 郭忠赘：膜生物反应器处理废水的影响因素研究进展 ２００７年第２期
生一定的影响 Ｊ。张科杰利用膜生物反应器处理
水却发现：当容积负荷从２ｋｇ・（ｍ ・ｄ） 升高到
４．５ｋｇ・（ｍ ・ｄ）～，ＣＯＤ去除率从９０％下降至
７０％；且ＨＲＴ对处理效果有重要影响¨ 。对这些
研究的比较发现：在好氧ＭＢＲ中，污泥浓度随容积
洗浴废水的研究表明，ＭＬＳＳ在２３００～６８００ｒａｇ・Ｌ
的浓度范围内变化对出水水质影响不很明显。因
此，在膜生物反应器系统中，不必过于追求高的污
泥浓度，污泥浓度的增加会导致膜污染的加剧和膜
透水率的降低¨ 。
负荷的增加迅速升高，有机物去除速率加快，污泥
负荷基本保持不变，从而抑制出水水质的恶化；而
在厌氧ＭＢＲ中，污泥浓度升高缓慢，污泥负荷与容
积负荷几乎呈正相关关系，因此，厌氧ＭＢＲ出水水
质易受容积负荷的影响。
刘锐，黄霞等采用ＭＢＲ处理洗浴废水时发现，
容积负荷为０．５０～１．８５ｋｇ ＣＯＤ ・（ｍ ・ｄ）～，污
．
２．４ ｐＨ值
在复合式生物处理系统内ｐＨ值是一个重要的
环境条件，对系统的运行有着重要的影响。硝化反
应需要消耗碱，如果污水中没有足够的碱度，则随
着硝化反应的进行，ｐＨ值会急剧下降。而硝化细
菌对ｐＨ值十分敏感，亚硝酸细菌和硝酸细菌分别
在ｐＨ值为７．０～７．８和７．７～８．１时活性最强，ｐＨ
值超出这个范围，其活性便会急剧降低。因此，一
泥负荷为０．３３～２．０２ｋｇ ＣＯＤ ・（ｋｇＭＬＳＳ・ｄ）～，
二者虽进水水质波动较大，但ＭＢＲ系统出水仍比
较稳定 。
般把硝化过程的ｐＨ值控制在７．２～８．０之间。对
于反硝化细菌来说，最适宜的ｐＨ值为６．５～７．５，在
这个最佳的ｐＨ值范围内，反硝化速率达到最大。
当ｐＨ值大于８或小于６时，反硝化的速度将会大
大降低。
何圣兵 等采用ＭＢＲ处理人工配制的生活污
水，在生化池中ＤＯ维持在１ｍｇ・Ｌ 左右，改变可
冲击负荷对有机物的去除没有显著的影响，但
ＮＨ 一Ｎ受冲击负荷影响明显，出水ＮＨ 一Ｎ的恶
化程度与冲击负荷的大小成正比。这一现象可能
是由于膜的拦截作用对ＮＨ 一Ｎ的去除并无贡献，
因此，ＭＢＲ对氮的去除效果易受生物反应器处理效
果影响 ６Ⅲ。顾平的研究表明，在冲击负荷条件下，
膜通量衰减幅度是正常ＣＯＤ负荷的数十倍 。通
过分析冲击负荷期间进水ＣＯＤ和ＭＬＳＳ间的关系，
发现反应器内ＭＬＳＳ的变化规律与最大膜通量的降
低有类似之处，ＣＯＤ冲击负荷使反应器内活性污泥
控因子ｐＨ值，当ｐＨ值为４．５时，ＣＯＤ的相对去除
率较低，但出水值在４ｍｇ・Ｌ 以下，随着进水ｐＨ
值的升高，ＣＯＤ的去除率有所上升。在实测ｐＨ值
为６．３左右的条件下，硝化效果只达到５６．３２％，对
ＴＮ去除率为５１．３０％，在实测ｐＨ值为７．１左右，系
统的硝化能力和对ＴＮ的去除能力都有较大的提
高。当反应池的ｐＨ值在７．８４附近波动时，此时膜
出水ＮＨ 一Ｎ可以维持在１ｍｇ・Ｌ 左右，平均去除
率达到了９３．２９％，对ＴＮ的去除率达到了９０．
２７％。
浓度迅速增加，混合液的粘度增加，从而使液一固
分离困难；同时处于对数增长期的污泥活性高、有
大量细胞外聚合物存在，增加了膜过滤阻力，导致
膜最大出水量降低。
２．６水温
水温对膜的过滤通量也有一定的影响。实验
表明：在一定范围内，随着污水温度的升高，膜通量
会成正比地增加。根据一般规律，随着温度的升
２．５有机负荷
有机负荷是ＭＢＲ系统的一个重要参数，有机
负荷的变化会对膜通量产生冲击。好氧ＭＢＲ出水
受容积负荷与水力停留时间（ＨＲＴ）的影响较小，而
厌氧ＭＢＲ出水受冲击负荷与ＨＲＴ的影响较大。李
红兵用ＭＢＲ处理生活污水，在水力停留时间为１．
５、５．８ｈ，ＣＯＤ在高负荷５．７６ｋｇ・（ｍ ・ｄ） 与稳态
高，污泥的粘度叼下降，必然有过滤通量的增加。
同时我们也可以从温度与膜扩散系数的关系式中
得到解释：ｇＤ／Ｔ＝ｃｏｎｓｔ，当温度 升高时，粘度 变
小，则扩散系数Ｄ应变大，从而增加了传质效率，提
高了膜通量。吕红等研究表明，在温度２２～３０℃，
透膜压力７０ｋＰａ，膜侧流速１３ｍ・Ｓ 的条件下，每
增大ｌ￣Ｇ，膜通量增大１９％¨ 。
运行下０．８～ｌｋｇ・（ｍ ・ｄ） 处理效果基本相同，
系统对ＣＯＤ去除率都达到９０％以上＿１ 。吴志超采
用好氧ＭＢＲ处理巴西基酸生产废水发现：容积负
荷分别为１．２、２．４、３．６、４．８ｋｇ・（ｍ ・ｄ）～，出水
ＣＯＤ浓度变化不大；且ＨＲＴ对出水水质无明显的
影响 。而何义亮用厌氧ＭＢＲ处理高浓度食品废
２．７膜通量、操作压力、膜面流速及膜材料
膜通量是影响ＭＢＲ的一个重要参数，同时也
是表征膜污染的重要参数。ＭＢＲ有２种操作方式，
一
种是恒定膜通量改变操作压力，对于长期运行的
膜过程，采用恒通量操作方式，控制膜的初始通量，
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２００７年第２期 郭忠赘：膜生物反应器处理废水的影响因素研究进展
有利于控制膜污染 。另一种是恒定操作压力变
膜通量。在恒压控制时，膜通量随时间呈对数关系
的污染。
总之，无论采用何种膜组件，膜污染主要来源
于３个方面，其一是凝胶层，即滤饼，主要是水透过
变化，开始时膜透水率降低得很快，后变化缓慢。
对于操作压力的影响，许多研究者认为存在临界压
力值，Ｍａｒｓｅｌｌ认为，当操作压力低于临界压力值时，
膜通量随压力的增大而增加；高于此值则会引起膜
表面污染加剧，而且膜通量随压力的变化并不明
显 。不同的膜具有不同的临界压力值，且随膜孔
径的增大而减小 。一般认为操作压力控制在０．
１～０．２ＭＰａ。膜面流速的增加可以增大膜表面的
膜后被截留下来的部分活性污泥和胶体物质还未
排出就在滤压差和透过水流的作用下堆积在膜表
面而形成膜污染，这是一种可逆污染，水力清洗一
般可以消除。其二是溶解性有机物质，它可以透过
凝胶层，却会被膜内的微孔表面所吸附和结晶，堵
塞孔道，使膜通量减少。其三是微生物污染，膜面
和膜内的微孔中有微生物所需要的营养物质，因而
不可避免有大量微生物滋生。
为了防止滤饼层的形成，以下几点非常重要：
（１）选择透水量衰减速度低的膜，并且控制膜通量；
（２）减少ＭＢＲ中的短流区，避免过高的装填度；（３）
水流扰动，少污染物在膜表面的积累，提高膜通量。
但Ｄｅｖｅｒｅｕｘ等发现膜面流速并非越高越好，高膜面
流速可以使污染层变薄，可能造成膜的不可逆污
染 。也有研究者认为，高剪切力会破坏活性污泥
絮体，并会导致某些微生物菌种失去活性，从而影
响了ＭＢＲ的生物处理效果。膜材料方面，有机膜
应用较多，醋酸纤维膜便宜、耐氯、亲水性好，但不
耐热、化学稳定性差、机械强度低，聚丙烯膜化学稳
定性好，但亲水性差；无机膜如沸石膜具有高透过
性、高选择性分子筛，但价格昂贵。
选择合理的膜工作通量；（４）使污泥絮体颗粒尽量
大，此时滤饼层有较好的透水性；（５）保持生物相的
良好生长，防止ＥＰＳ和丝状菌大量产生；（６）清洗膜
组件，主要有物理清洗和化学清洗。物理清洗有变
流速冲洗、海绵球清洗、气一液脉冲、机械刮除、电
３膜污染的影响因素及其控制
膜污染主要有膜表面覆盖污染和膜孔内阻塞
污染２种形式。膜表面污染层大致呈双层结构，上
层为较大颗粒的松散层，紧贴于膜面的是小颗粒的
泳法等。化学清洗剂可分为酸碱液、鳌合剂、氧化
剂、还原剂、酶等。两者联用，一般可使膜的通透能
力恢复到新膜的９０％以上。
４膜生物反应器的发展展望
４．１研制高效、高强度、化学性质稳定的膜
材料
实际应用的膜材料分为有机膜和无机膜。有
机膜易污染、堵塞，只能在低温、低压下操作。二十
细腻层，一般情况下，松散层尚不足以表现出对膜
性能产生较大的影响，在水剪切力的作用下可以冲
洗掉，而附于膜表面上细腻层则对膜性能正常发挥
产生较大的影响。因为该污染层的存在，有大量的
膜孔被覆盖，而且，该层内的微粒及其他杂质之间
长时间的相互作用极易凝胶成滤饼，增加了透水阻
力。膜孔堵塞是指细微粒子塞入膜孔内，或者膜孔
世纪９０年代研制出的耐高温、耐高压、孔径易控制
的无机膜已得到广泛重视，发展迅猛。近年来的研
究表明，仿生膜能很好地解决传统膜许多难以克服
的缺点，如果能实现工业化生产，必将大大促进
ＭＢＲ的广泛应用。
内壁因吸附蛋白质等杂质形成沉淀而使膜孔变小
或者完全堵塞，这种现象的产生，一般是不可逆过
程。膜表面污染层是由原水中悬浮物堆积于膜面
（滤饼）、由溶解性有机物浓缩后粘附于膜面（凝胶
层）、由溶解性无机物生成的水垢积附于膜面（水垢
４．２探索新型ＭＢＲ
ＭＢＲ的核心是生物反应器和膜组件的结合，发
展至今已研制出许多类型。开始只是将膜组件代
替好氧生物处理中的二沉池，后来又将它应用在厌
氧处理中，曝气ＭＢＲ的出现则解决了随之产生的
高污泥浓度需氧量大的问题。针对特定废水处理，
层），以及由胶体物质或微生物等吸附于膜面（吸附
层）所构成。膜污染的类型主要有３种：无机污染、
有机污染、微生物污染。膜的无机污染主要是指
ＣａＣＯ，与ｃａ 、Ｂａ 等硫酸盐及硅酸等结垢物质的
污染。细胞外聚合物、溶解性有机物及细微胶体对
形成凝胶层，导致通量下降有重要影响，微生物污
染主要是由微生物及其代谢产物组成的粘泥造成
又研制出了萃取ＭＢＲ。在操作上，先后出现了连续
运行、间歇运行、空曝气、脉冲过滤等多种方法。探
索研究具有脱Ｎ除Ｐ性能新型ＭＢＲ组合工艺，为
解决水体富营养化和废水再生回用提供新的途径。
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１Ｊ １Ｊ １Ｊ １Ｊ １Ｊ １Ｊ １Ｊ １Ｊ
３２ 郭忠赘：膜生物反应器处理废水的影响因素研究进展 ２００７年第２期
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2024年3月10日发(作者：洋奕)
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化学工程师
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
文章编号：１００２—１１２４（２００７）０２—００２８—０５
综
＿
述
膜生物反应器处理废水的
影响因素研究进展
郭忠赘
（１．西安建筑科技大学环境与市政工程学院。陕西西安７１００５５；２．山东城市建设职业学院设计院。山东济南２５００１４）
摘要：膜生物反应器是膜技术和生物反应器技术相结合而发展的一种新型的废水处理工艺。本文
介绍了膜生物反应器的分类及组成，讨论了膜生物反应器在废水处理中运行效果的影响因素以及膜的污
染的机理与防治，并对膜生物反应器的发展前景进行了展望。
关键词：膜生物反应器；废水处理；膜污染
中图分类号：ＴＤ９２６．５ 文献标识码：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｄｖａｎｃｅ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ—ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｈｉｃｈ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｗｉｔｈ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ—ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ—ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ
ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｕｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｏｕｌｉｎｇ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ．ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｗａｓ
ｌｓｏ ｐｒａｏｓｐｅｃｔｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｅｍｂｒａｎｅ—ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅａｃｔｏｒ；ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｕｌｉｎｇ
膜生物反应器，是指将膜分离装置和生物反应
器结合而成的一种新的处理系统。它把膜分离工
程与生物工程结合起来，以膜分离装置取代普通生
物反应器中的二沉池，从而取得高效的固液分离效
果。膜生物反应器（Ｍｅｍｂｒａｎｅ—Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅａｃｔｏｒ，
器３部分组成。膜组件是ＭＢＲ的核心部分，膜组件
种类不同决定着ＭＢＲ性能的差异，ＭＢＲ所用的膜
及膜组件可以分为以下几类：根据膜孔孔径不同，
膜可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，其中
以微滤膜、超滤膜应用较多。根据制膜材料不同，
分为有机膜和无机膜，有机膜有聚烯烃类膜、纤维
素衍生类膜、聚酯类膜、聚砜类膜等，无机膜常见的
为陶瓷膜。根据膜组件形式不同，膜组件可分为平
ＭＢＲ）作为一种新型的高效污水处理技术，日益受
到各国水处理技术研究者的关注。
１ ＭＢＲ的分类及组成
根据膜组件在膜生物反应器中所起作用的不
同，大致可将ＭＢＲ分为分离膜生物反应器（截留和
分离固体）、无泡曝气膜生物反应器（无泡曝气，用
于高需氧量的废水处理）和萃取膜生物反应器（用
于工业废水中优先污染物的处理）３种。
膜生物反应器主要是由膜组件、泵和生物反应
板式、管式、螺旋式、中空纤维式等；生物反应器是
污染物降解的主要场所，根据其中微生物生长需氧
情况的不同可分为好氧和厌氧两大类，好氧的可细
分为活性污泥法和生物膜法，厌氧的又可分为流化
床法、ＵＡＳＢ法、固定床法、接触氧化法和两相法等；
泵是系统运行的动力来源，根据泵与膜组件的相对
位置的不同分为加压泵和吸压泵两类。根据膜组
件和生物反应器的组合位置可笼统地将膜生物反
应器分为一体式、分置式和混合式。前者指膜组件
收稿日期：２ｏ０６—１２—１３
安置在生物反应器内部，后者是指膜组件与生物反
应器分开设置，复合式膜生物反应器在形式上也属
作者简介：郭忠贽（１９７０一），男，山东安丘人，山东城市建设职业学院
设计院高级工程师，１９９２年本科毕业于苏州城建环保学院，
现为西安建筑科技大学在读硕士研究生，从事污水处理及
资源化研究。
于一体式膜生物反应器，所不同的是在生物反应器
内加装填料，从而形成复合式膜生物反应器，改变
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２００７年第２期 郭忠赞：膜生物反应器处理废水的影响因素研究进展 ２９
了反应器的某些性状。
・
Ｌ 和ＤＯ＜０．３ｍｇ・Ｌ 的条件下处理染料废水，
２ ＭＢＲ运行参数及膜组件影响因素
２．１污泥龄及水力停留时间
ＭＢＲ实现了对ＳＲＴ和ＨＲＴ的分别控制，使难
降解的大颗粒有机物质在有限的反应器体积中有
研究结果表明两种条件下的ＣＯＤ去除率分别为
９４．８％和２７．０％；缺氧条件下ＭＢＲ的膜污染速率
是好氧条件下的５倍，膜结构采用数字影像技术及
影像分析软件（ＩＳＡ一２）分析表明，缺氧膜比好氧膜
薄，但缺氧膜能够更加均匀及密实地分布在膜表
面，从而导致膜的高污染速率；虽然缺氧膜的胞外
足够的停留时间被微生物降解。提高ＨＲＴ可以为
微生物提供丰富的营养，但过高的ＨＲＴ会导致污水
中溶解性有机物过度积累，从而吸附在膜表面形成
聚合物含量低，但关键污染物质的均匀及致密分散
使其膜污染比好氧膜严重 。Ｙｕ—Ｌａｎ Ｊｉｎ等人研
究了中空纤维膜潜没式ＭＢＲ在不同溶解氧条件下
凝胶层，影响膜通量。邹联沛、王宝贞¨ 采用一体
式ＭＢＲ处理人工配制的生活污水，研究结果表明，
随ＳＲＴ的延长，污泥浓度增加，使得内源呼吸加剧
膜结构的特征，结果表明操作压力和生物膜阻力近
似的情况下，低溶解氧（０．１ｍｇ・Ｌ ）反应器的膜污
和大量微生物死亡，产生大量溶解性代谢产物
（ＳＭＰ）从而导致上清液的ＣＯＤ 上升，但是出水
ＣＯＤ 并不高，是因为上清液ＣＯＤ是由于高分子
ＳＭＰ所致，而膜组件能将这类物质截留在反应器
内。而且随着ＳＲＴ的增加，硝化菌数量增多硝化能
力增强。
染速率是高溶解氧（３．０ｍｇ・Ｌ ）的７．５倍，不同溶
解氧条件下的膜面特征是影响ＭＢＲ膜污染的主要
原因，低溶解氧下的生物膜平均颗粒尺寸为２．
０７ｌ￣ｍ，而高溶解氧条件下则为５．２８Ｉ￣ｍ；低溶解氧条
件下产生的污泥沉降性能差，出水浊度高 。蒋波
考察了浸没式中空纤维膜生物反应器在５种不同
的曝气强度下（４０、６０、８０、１００、１２０ｍ ・（ｍ ・
ｈ） ）处理合成有机废水过程中膜污染的情况，结
果表明，曝气强度为８０ｍ。・（ｍ ・ｈ） 时，膜过滤
Ｈｏｗ Ｙ．Ｎｇ．等人利用人工合成废水研究了短
ＳＲＴ条件下膜生物反应器的性能及反应器内的生
物特性，发现在ＨＲＴ为３ｈ和６ｈ两种情况下，ＳｌＩＴ
在０．２５～５ｄ内变化，ＭＢＲ均能获得ＴＣＯＤ ９７．３％
～
压差及压差变化率最低，膜污染阻力中沉积层所占
的比例较大 。
９８．４％的去除率；而在ＳＲＴ＜２．５ｄ时，硝化反应
完全停止；ＭＢＲ的污泥为细小而均一的絮体，在０．
２．３污泥浓度
许多研究都表明污泥浓度与溶解性微生物产
物是影响膜通量的重要参数，污泥浓度对于动态层
２５ｄ和５ｄ时的絮体分别主要由分散的微生物和短
丝状体组成；污泥中非絮凝性微生物含量较高，且
随ＳＲＴ的降低而降低 ｊ。由于除磷菌的世代时间
较短，ＳＲＴ是一个比较重要的参数，为了尽量避免
ＳＲＴ过长带来的负面影响，有人在强化生物除磷工
厚度和黏度都有作用，所以一般认为污泥浓度对
ＭＢＲ的特性有很大影响。因为它可以改变水动力
学、剪切力和滤饼层表面。一般认为，一定条件下
污泥浓度越高，膜通量愈低。．
郑祥等 采用Ａ／Ｏ ＭＢＲ处理毛纺污染废水，
试验结果表明，原水有机物含量低且含有难降解性
物质，因此，好氧生物单元污泥浓度在较低范围内
（０．３２～２．８ｇ・Ｌ ）波动。运行初期，ＭＬＳＳ在０．３２
～
艺（ＥＢＰＲ）的好氧段旁边放置膜组件，无论采用前
置反硝化方式还是后置反硝化方式，都取得了令人
满意的除磷效果，在ＳｌＩＴ为２５ｄ的情况下，依然取
得了ＴＰ＞９７％的去除率，后置反硝化在运行良好时
同样曾经获得了很好的ＴＮ和ＴＰ的去除效果，分别
为９９％和９４％ ｌ４ Ｊ。由此可见，要根据工艺的具体
情况合理地选取适宜的ＳＩｌＴ和ＨＲＴ。
２．８ｇ・Ｌ 的范围内，ＣＯＤ的去除效果比较理想，
当ＭＬＳＳ＞１．３ｇ・Ｌ 时，系统进入运行稳定期后，
只要没有出现。ＤＯ不足（ＤＯ＜０．５ｍｇ・Ｌ ）的特殊
２．２曝气强度及Ｄｏ
好氧反应器单元其微孔曝气器曝气量的大小
直接影响了水中溶解氧的含量，同时也影响了悬浮
生长和附着生长的生物量的多少以及其的絮体大
小或生物膜的厚度。而ＤＯ浓度的高低影响生物膜
的结构及组成，也影响ＭＢＲ的污染物处理效率及
膜的污染情况。
情况，ＭＢＲ的出水ＣＯＤ值均较低且稳定。对好氧
生物单元上清液ＣＯＤ的同步监测结果表明，ＭＬＳＳ
与上清液ＣＯＤ存在明显的负相关关系。顾平在一
体式ＭＢＲ处理生活污水的研究发现：当曝气强度
足够大时（气水比近似１００：１），ＭＬＳＳ由１０ｇ・Ｌ
变化到３５ｇ・Ｌ 时，ＭＬＳＳ与膜通量没有明显的相
Ｍｉ—Ａｅ Ｙｕｎ等人利用ＭＢＲ分别在ＤＯ ６．０ｍｇ
关性；但如果降低曝气强度，ＭＬＳＳ对膜通量可能产
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３０ 郭忠赘：膜生物反应器处理废水的影响因素研究进展 ２００７年第２期
生一定的影响 Ｊ。张科杰利用膜生物反应器处理
水却发现：当容积负荷从２ｋｇ・（ｍ ・ｄ） 升高到
４．５ｋｇ・（ｍ ・ｄ）～，ＣＯＤ去除率从９０％下降至
７０％；且ＨＲＴ对处理效果有重要影响¨ 。对这些
研究的比较发现：在好氧ＭＢＲ中，污泥浓度随容积
洗浴废水的研究表明，ＭＬＳＳ在２３００～６８００ｒａｇ・Ｌ
的浓度范围内变化对出水水质影响不很明显。因
此，在膜生物反应器系统中，不必过于追求高的污
泥浓度，污泥浓度的增加会导致膜污染的加剧和膜
透水率的降低¨ 。
负荷的增加迅速升高，有机物去除速率加快，污泥
负荷基本保持不变，从而抑制出水水质的恶化；而
在厌氧ＭＢＲ中，污泥浓度升高缓慢，污泥负荷与容
积负荷几乎呈正相关关系，因此，厌氧ＭＢＲ出水水
质易受容积负荷的影响。
刘锐，黄霞等采用ＭＢＲ处理洗浴废水时发现，
容积负荷为０．５０～１．８５ｋｇ ＣＯＤ ・（ｍ ・ｄ）～，污
．
２．４ ｐＨ值
在复合式生物处理系统内ｐＨ值是一个重要的
环境条件，对系统的运行有着重要的影响。硝化反
应需要消耗碱，如果污水中没有足够的碱度，则随
着硝化反应的进行，ｐＨ值会急剧下降。而硝化细
菌对ｐＨ值十分敏感，亚硝酸细菌和硝酸细菌分别
在ｐＨ值为７．０～７．８和７．７～８．１时活性最强，ｐＨ
值超出这个范围，其活性便会急剧降低。因此，一
泥负荷为０．３３～２．０２ｋｇ ＣＯＤ ・（ｋｇＭＬＳＳ・ｄ）～，
二者虽进水水质波动较大，但ＭＢＲ系统出水仍比
较稳定 。
般把硝化过程的ｐＨ值控制在７．２～８．０之间。对
于反硝化细菌来说，最适宜的ｐＨ值为６．５～７．５，在
这个最佳的ｐＨ值范围内，反硝化速率达到最大。
当ｐＨ值大于８或小于６时，反硝化的速度将会大
大降低。
何圣兵 等采用ＭＢＲ处理人工配制的生活污
水，在生化池中ＤＯ维持在１ｍｇ・Ｌ 左右，改变可
冲击负荷对有机物的去除没有显著的影响，但
ＮＨ 一Ｎ受冲击负荷影响明显，出水ＮＨ 一Ｎ的恶
化程度与冲击负荷的大小成正比。这一现象可能
是由于膜的拦截作用对ＮＨ 一Ｎ的去除并无贡献，
因此，ＭＢＲ对氮的去除效果易受生物反应器处理效
果影响 ６Ⅲ。顾平的研究表明，在冲击负荷条件下，
膜通量衰减幅度是正常ＣＯＤ负荷的数十倍 。通
过分析冲击负荷期间进水ＣＯＤ和ＭＬＳＳ间的关系，
发现反应器内ＭＬＳＳ的变化规律与最大膜通量的降
低有类似之处，ＣＯＤ冲击负荷使反应器内活性污泥
控因子ｐＨ值，当ｐＨ值为４．５时，ＣＯＤ的相对去除
率较低，但出水值在４ｍｇ・Ｌ 以下，随着进水ｐＨ
值的升高，ＣＯＤ的去除率有所上升。在实测ｐＨ值
为６．３左右的条件下，硝化效果只达到５６．３２％，对
ＴＮ去除率为５１．３０％，在实测ｐＨ值为７．１左右，系
统的硝化能力和对ＴＮ的去除能力都有较大的提
高。当反应池的ｐＨ值在７．８４附近波动时，此时膜
出水ＮＨ 一Ｎ可以维持在１ｍｇ・Ｌ 左右，平均去除
率达到了９３．２９％，对ＴＮ的去除率达到了９０．
２７％。
浓度迅速增加，混合液的粘度增加，从而使液一固
分离困难；同时处于对数增长期的污泥活性高、有
大量细胞外聚合物存在，增加了膜过滤阻力，导致
膜最大出水量降低。
２．６水温
水温对膜的过滤通量也有一定的影响。实验
表明：在一定范围内，随着污水温度的升高，膜通量
会成正比地增加。根据一般规律，随着温度的升
２．５有机负荷
有机负荷是ＭＢＲ系统的一个重要参数，有机
负荷的变化会对膜通量产生冲击。好氧ＭＢＲ出水
受容积负荷与水力停留时间（ＨＲＴ）的影响较小，而
厌氧ＭＢＲ出水受冲击负荷与ＨＲＴ的影响较大。李
红兵用ＭＢＲ处理生活污水，在水力停留时间为１．
５、５．８ｈ，ＣＯＤ在高负荷５．７６ｋｇ・（ｍ ・ｄ） 与稳态
高，污泥的粘度叼下降，必然有过滤通量的增加。
同时我们也可以从温度与膜扩散系数的关系式中
得到解释：ｇＤ／Ｔ＝ｃｏｎｓｔ，当温度 升高时，粘度 变
小，则扩散系数Ｄ应变大，从而增加了传质效率，提
高了膜通量。吕红等研究表明，在温度２２～３０℃，
透膜压力７０ｋＰａ，膜侧流速１３ｍ・Ｓ 的条件下，每
增大ｌ￣Ｇ，膜通量增大１９％¨ 。
运行下０．８～ｌｋｇ・（ｍ ・ｄ） 处理效果基本相同，
系统对ＣＯＤ去除率都达到９０％以上＿１ 。吴志超采
用好氧ＭＢＲ处理巴西基酸生产废水发现：容积负
荷分别为１．２、２．４、３．６、４．８ｋｇ・（ｍ ・ｄ）～，出水
ＣＯＤ浓度变化不大；且ＨＲＴ对出水水质无明显的
影响 。而何义亮用厌氧ＭＢＲ处理高浓度食品废
２．７膜通量、操作压力、膜面流速及膜材料
膜通量是影响ＭＢＲ的一个重要参数，同时也
是表征膜污染的重要参数。ＭＢＲ有２种操作方式，
一
种是恒定膜通量改变操作压力，对于长期运行的
膜过程，采用恒通量操作方式，控制膜的初始通量，
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２００７年第２期 郭忠赘：膜生物反应器处理废水的影响因素研究进展
有利于控制膜污染 。另一种是恒定操作压力变
膜通量。在恒压控制时，膜通量随时间呈对数关系
的污染。
总之，无论采用何种膜组件，膜污染主要来源
于３个方面，其一是凝胶层，即滤饼，主要是水透过
变化，开始时膜透水率降低得很快，后变化缓慢。
对于操作压力的影响，许多研究者认为存在临界压
力值，Ｍａｒｓｅｌｌ认为，当操作压力低于临界压力值时，
膜通量随压力的增大而增加；高于此值则会引起膜
表面污染加剧，而且膜通量随压力的变化并不明
显 。不同的膜具有不同的临界压力值，且随膜孔
径的增大而减小 。一般认为操作压力控制在０．
１～０．２ＭＰａ。膜面流速的增加可以增大膜表面的
膜后被截留下来的部分活性污泥和胶体物质还未
排出就在滤压差和透过水流的作用下堆积在膜表
面而形成膜污染，这是一种可逆污染，水力清洗一
般可以消除。其二是溶解性有机物质，它可以透过
凝胶层，却会被膜内的微孔表面所吸附和结晶，堵
塞孔道，使膜通量减少。其三是微生物污染，膜面
和膜内的微孔中有微生物所需要的营养物质，因而
不可避免有大量微生物滋生。
为了防止滤饼层的形成，以下几点非常重要：
（１）选择透水量衰减速度低的膜，并且控制膜通量；
（２）减少ＭＢＲ中的短流区，避免过高的装填度；（３）
水流扰动，少污染物在膜表面的积累，提高膜通量。
但Ｄｅｖｅｒｅｕｘ等发现膜面流速并非越高越好，高膜面
流速可以使污染层变薄，可能造成膜的不可逆污
染 。也有研究者认为，高剪切力会破坏活性污泥
絮体，并会导致某些微生物菌种失去活性，从而影
响了ＭＢＲ的生物处理效果。膜材料方面，有机膜
应用较多，醋酸纤维膜便宜、耐氯、亲水性好，但不
耐热、化学稳定性差、机械强度低，聚丙烯膜化学稳
定性好，但亲水性差；无机膜如沸石膜具有高透过
性、高选择性分子筛，但价格昂贵。
选择合理的膜工作通量；（４）使污泥絮体颗粒尽量
大，此时滤饼层有较好的透水性；（５）保持生物相的
良好生长，防止ＥＰＳ和丝状菌大量产生；（６）清洗膜
组件，主要有物理清洗和化学清洗。物理清洗有变
流速冲洗、海绵球清洗、气一液脉冲、机械刮除、电
３膜污染的影响因素及其控制
膜污染主要有膜表面覆盖污染和膜孔内阻塞
污染２种形式。膜表面污染层大致呈双层结构，上
层为较大颗粒的松散层，紧贴于膜面的是小颗粒的
泳法等。化学清洗剂可分为酸碱液、鳌合剂、氧化
剂、还原剂、酶等。两者联用，一般可使膜的通透能
力恢复到新膜的９０％以上。
４膜生物反应器的发展展望
４．１研制高效、高强度、化学性质稳定的膜
材料
实际应用的膜材料分为有机膜和无机膜。有
机膜易污染、堵塞，只能在低温、低压下操作。二十
细腻层，一般情况下，松散层尚不足以表现出对膜
性能产生较大的影响，在水剪切力的作用下可以冲
洗掉，而附于膜表面上细腻层则对膜性能正常发挥
产生较大的影响。因为该污染层的存在，有大量的
膜孔被覆盖，而且，该层内的微粒及其他杂质之间
长时间的相互作用极易凝胶成滤饼，增加了透水阻
力。膜孔堵塞是指细微粒子塞入膜孔内，或者膜孔
世纪９０年代研制出的耐高温、耐高压、孔径易控制
的无机膜已得到广泛重视，发展迅猛。近年来的研
究表明，仿生膜能很好地解决传统膜许多难以克服
的缺点，如果能实现工业化生产，必将大大促进
ＭＢＲ的广泛应用。
内壁因吸附蛋白质等杂质形成沉淀而使膜孔变小
或者完全堵塞，这种现象的产生，一般是不可逆过
程。膜表面污染层是由原水中悬浮物堆积于膜面
（滤饼）、由溶解性有机物浓缩后粘附于膜面（凝胶
层）、由溶解性无机物生成的水垢积附于膜面（水垢
４．２探索新型ＭＢＲ
ＭＢＲ的核心是生物反应器和膜组件的结合，发
展至今已研制出许多类型。开始只是将膜组件代
替好氧生物处理中的二沉池，后来又将它应用在厌
氧处理中，曝气ＭＢＲ的出现则解决了随之产生的
高污泥浓度需氧量大的问题。针对特定废水处理，
层），以及由胶体物质或微生物等吸附于膜面（吸附
层）所构成。膜污染的类型主要有３种：无机污染、
有机污染、微生物污染。膜的无机污染主要是指
ＣａＣＯ，与ｃａ 、Ｂａ 等硫酸盐及硅酸等结垢物质的
污染。细胞外聚合物、溶解性有机物及细微胶体对
形成凝胶层，导致通量下降有重要影响，微生物污
染主要是由微生物及其代谢产物组成的粘泥造成
又研制出了萃取ＭＢＲ。在操作上，先后出现了连续
运行、间歇运行、空曝气、脉冲过滤等多种方法。探
索研究具有脱Ｎ除Ｐ性能新型ＭＢＲ组合工艺，为
解决水体富营养化和废水再生回用提供新的途径。
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