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

MBR膜生物反應器一體化設備是膜分離技術與生物技術有機結合的新型水處理技術，它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應器工藝通過膜的分離技術大大強化了生物反應器的功能，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膜生物反應器概述

膜生物反應器(MBR)技術是膜分離技術與生物技術有機結合的新型水處理技術，它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應器工藝通過膜的分離技術大大強化了生物反應器的功能，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，出水水質穩定可靠，出水中沒有懸浮物；

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

3、膜的機械截留作用避免了微生物的流失，生物反應器內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，生物反應器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產量，剩余污泥產量低，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境，可以提高系統的硝化能力，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，并達到一種動態平衡，這使系統出水穩定并有耐沖擊負荷的特點；

7、較大的水力循環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形成較大的菌 膠團所難以相比的；

8、膜生物反應器易于一體化，易于實現自動控制，操作管理方便；

9、MBR工藝省略了二沉池，減少占地面積。

三、膜生物反應器在處理氮肥廢水中的應用

膜生物反應器是由膜分離和生物處理結合而成的一種新型、高效污水處理技術。工業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化為硝態氮的過程，該過程主要依靠亞硝化細菌和硝化細菌兩類好氧自養菌來完成。

mbr膜技術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器中的活性污泥以及絕大多數的懸浮物，實現凈化后水和活性污泥固液分離，由此強化了生化反應，提高了污水處理效果和出水水質。

MBR處理工藝對氮肥行業廢水中COD處理效果明顯，其生化菌種養生馴化階段較短，從第3天即顯現穩定的效果；穩定處理階段、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，使得生化反應器中的活性污泥濃度可比傳統工藝高出2~6倍左右，大大提高了脫氮能力。

2、系統運行穩定、流程簡單、設備少、占地面積小。由于MBR技術的活性污泥濃度高，因此裝置的容積負荷大；對進水波動的抗沖擊性能好，運行穩定。此工藝除了可大大縮小生化反應器—曝氣池的體積，使設備和構筑物小型化以外，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，系統中營養與微生物比率(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，易于實現自動控制。由于膜分離可使活性污泥*截留在生物反應器中，使得生物反應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、穩定地加以控制；同時，非常易于實現自動控制，提高了污水處理的自動化水平。

五、膜生物反應器的*性  

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

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

3、膜的機械截留作用避免了微生物的流失，生物反應器內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，生物反應器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產量，剩余污泥產量低，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境，可以提高系統的硝化能力，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，并達到一種動態平衡，這使系統出水穩定并有耐沖擊負荷的特點；山東省葡萄酒污水處理設備RL-MBR膜一體化山東省葡萄酒污水處理設備RL-MBR膜一體化  

7、較大的水力循環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形成較大的菌膠團所難以相比的；  

8、膜生物反應器易于一體化，易于實現自動控制，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器分開設置，在分置式MBR中，生物反應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處理出水，活性污泥、大分子物質等則被膜截留，并回流到生物反應器內。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通過料液循環錯流運行，其特點是：運行穩定可靠，操作管理容易，易于膜的清洗、更換及增設。但為了減少污染物在膜面的沉積，由循環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器內部。根據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（如轉盤式膜組件）來實現膜面錯流效應。與分置式相比，一體式的最大特點是運行能耗低。一些學者認為，一體式在運行穩定性、操作管理方面和清洗更換上不及分置式。

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

 一體式MBR是指膜組件安置在生物反應器內部。根據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（如轉盤式膜組件）來實現膜面錯流效應。與分置式相比，一體式的最大特點是運行能耗低。一些學者認為，一體式在運行穩定性、操作管理方面和清洗更換上不及分置式。