天津大學楊燕教授

A. 關於動物和反應器

動物生物反應器是利用轉基因活體動物，高效表達某種外源蛋白的器官或組織，進行工業版化權生產功能蛋白質的技術。動物生物反應器的研究開發重點是動物乳腺反應器和動物血液反應器。即，把人體相關基因整合到動物胚胎里，使生出的轉基因動物血液中，或長大後產生的奶汁中，含有人類所需要的不同蛋白質。這是當前生物技術的尖端和前沿研究項目。

B. 膜生物反應器MBR的MBR工藝特點

MBR的研究始於2O世紀6O年代的美國，當時由於受膜生產技術所限，膜的使用壽命短、水通透量小，使其在投入實際應用中遇到障礙。7O年代以後，日本根據本國國土狹小、地價高的特點對MBR在廢水處理中的應用進行了大力開發和研究，使MBR開始走向實際應用。MBR工藝8O年代後在日本等國得到了廣泛應用目。日本某公司對MBR工藝的污水處理效果進行了全面研究，表明活性污泥一平板膜組合工藝不僅可以高效去除有機物，且出水中不含細菌，可直接作為中水回用H。目前，日本已經有100處高樓的中水回用系統採用MBR處理工藝。如日本第36137森樓和都飯店、北千住終點站大樓、東京都港區廳宿舍等，都採用膜好氧生物反應器，由好氧性的高濃度活性污泥法和超濾膜組件組合而成的水處理系統，所採用的超濾膜孔徑為1 0 m切割分子量為20000的聚丙烯腈平板膜組件，處理效果良好。進入9O年代後，MBR工藝已經被廣泛接受。目前，這技術已在歐洲、北美及亞洲一些國家得到較快的發展，並已在水處理的許多領域廣泛應用。
MBR在我國的研究始於1993年。天津大學楊造燕教授及其領導的科研小組歷經10年時間研製了中空纖維膜,該技術被稱為21世紀的水處理技術,該項目曾被列為國家八·五、九·五重點科技攻關項目並被國家列為中國21世紀議程實施能力及可持續發展實用新技術,此項技術在國內處於領先水平,部分指標達到國際領先水平。MB

C. MBFB膜生物流化床無論在中水回用，工業廢水回用技術中都優於MBR膜生物反應器，表現在哪些方面

MBR工藝可以作為傳統污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級污水處理廠出水深度處理（從而實現城市污水的大量回用）等領域有著廣闊的應用前景。
膜 - 生物反應器也存在一些不足。主要表現在以下幾個方面：
膜造價高，使膜 - 生物反應器的基建投資高於傳統污水處理工藝；
膜污染容易出現，給操作管理帶來不便；
能耗高：首先 MBR 泥水分離過程必須保持一定的膜驅動壓力，其次是 MBR 池中 MLSS 濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強度，還有為了加大膜通量、減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比傳統的生物處理工藝高。
而MBFB膜生物流化床工藝用於污水深度處理，能在原有污水達標排放的基礎上，經過生物流化床和陶瓷膜分離系統，進一步降低COD、NH-N、濁度等指標，一方面可直接回用，另一方面也可作為RO脫鹽處理的預處理工藝，替代原有砂濾、保安過濾、超濾等冗長過濾流程，同時有機物含量的降低大大提高RO膜使用壽命，降低回用水處理成本，使用無機陶瓷膜分離系統，是世界第一套污水處理專用的無機膜分離系統，和其它的有機膜、無機膜相比，具有膜通量大、可反沖、全自動操作等優勢。
MBFB特點
1、活性炭粉長期使用，勿需更換或再生；
2、三相傳質混合，反應效率高；
3、載體不流失；
4、載體流化性能好；
5、氧的轉移效率高；
6、污染物高度富集，生物量大；
7、對微污染水處理效果好

D. 關於天津大學研究生院

天津大學研究生院：http://tdyw.tju.e.cn/gs/default.htm
天津大學招生辦公室：http://gs.tju.e.cn/yzbpage/ssdg.aspx
下面是初試考有機化學考試大綱
天津大學碩士研究生入學考試業務課考試大綱

課程編號：718 課程名稱：有機化學

一、 考試的總體要求
"有機化學"入學考試是為招收化學類碩士生而實施的選拔性考試。其指導思想是有利於選拔具有扎實的有機基礎理論知識和具備一定實驗技能的高素質人才。要求考生能夠系統地掌握有機化學的基本知識和有機化學實驗的基本操作以及具備運用所學的知識分析問題和解決問題的能力。
二、 考試的內容及比例
1． 有機化合物的命名、順反及對映異構體命名、個別重要化合物的俗名和英文縮寫8～10％
2． 有機化合物的結構、共振雜化體及芳香性，同分異構與構象。4-6％
3． 誘導效應、共軛效應、超共軛效應、空間效應、小環張力效應、鄰基效應、氫鍵的概念及上述效應對化合物物理與化學性質的影響。4-6％
4． 主要官能團(烯鍵、炔鍵、鹵素、硝基、氨基、羥基、醚鍵、醛基、酮羰基、羧基、酯基、鹵甲醯基、氨甲醯基、氰基、磺酸基等)的化學性質及他們之間相互轉化的規律。
5． 烷烴、脂環烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酮、不飽和醛酮、羧酸、羧酸及其衍生物、羥基酸、羥基酸、丙二酸酯、β-丙酮酸酯、氨基酸、硝基化合物、胺、腈、偶氮化合物、磺酸、簡單雜環化合物、單糖、元素（Mg、Zn、Cu、Li）有機化合物等的制備、分離、鑒定、物理性質、化學性質及在合成上的應用。30-35％
6． 常見有機化合物的波譜（紅外）、核磁）
7． 飽和碳原子上的自由基取代，親核取代，芳環上的親電與親核取代，碳碳重鍵的親電、自由基及親核加成，消除反應，聚合反應，氧化反應（烷烴、烯烴、炔烴、醇、醛、芳烴側鏈的氧化脂環烴、烯炔臭氧化及Cannizzaro反應），還原反應（不飽和烴、芳烴、醛、酮、羧酸、羧酸衍生物、硝基化合物、腈的氫化還原及選擇性還原反應），縮合反應（羥醛縮合、Claisen縮合、Claisen-Schmidt縮合、Perkin縮合），降級反應（Hofmann降解，脫羧），重氮化反應，偶合反應，重排反應（Wagner-Meerwein重排、烯丙位重排、頻那醇重排、Beckmann重排、Hofmann重排）的歷程及在有機合成中的應用。20-25％
8． 碳正離子、碳負離子、自由基、苯炔的生成與穩定性及其有關反應的規律。能夠從中間體穩定性來判斷產物結構。6-8％
9． 有機化學實驗中的基本操作及基本合成實驗操作及產物的後處理。8-12％
三、考試的題型及比例
1． 化合物的命名或寫出結構式6-10％
2． 完成反應（由反應物、條件和產物之H寫出條件、產物或反應物之一）25-35%
3． 選擇填空（涉及中間體的穩定性、芳香性、芳環L親電取代反應定位規則、有機反應中的電子效應與空間效應、構象與構象分析、官能團的鑒定等）8-12%
4． 反應歷程：典型反應的歷程8-12%
5． 分離與鑒別6-8％
6． 推斷化合物的結構（給定化學反應、化學性質、紅外、核磁等條件）8-12%
7． 合成題：15-20%
8． 實驗題（有機化學實驗的基本操作的作用及應用條件，分析實驗中的問題及解決問題的方法）8-12%
四、考試形式及時間
"有機化學"考試形式為筆試。考試時間為3小時。
下面是考物理化學的考試大綱
天津大學碩士研究生入學考試業務課考試大綱

課程編號：839 課程名稱：物理化學（含物理化學實驗）

一、考試的總體要求
1. 對本門課程中重要的基本概念與基本原理掌握其含義及適用范圍；
2. 掌握物理化學公式應用及公式應用條件。計算題要求思路正確。步驟簡明；
3. 掌握物理化學實驗中常用物理量的測量(包括原理、計算式、如何測量)。能正確使用常用物化儀器(原理、測量精度、使用范圍、注意事項)

二、考試內容及比例 (重點部分)
1. 氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律 (~22 %)
理想氣體狀態方程、范德華方程、壓縮因子定義。
熱力學第一、第二定律及其數學表達式；pVT變化、相變化與化學反應過程中W、Q、 U、 H、 S、 A與 G的計算；熵增原理及三種平衡判據。
了解熱力學基本方程和麥克斯韋關系式的簡單應用；克拉貝龍方程及克-克方程的應用。
2. 多組分熱力學及相平衡 (~18 %)
偏摩爾量、化學勢的概念；理想氣體、理想稀溶液的化學勢表達式；逸度、活度的定義以及活度的計算。
拉烏爾定律和亨利定律；稀溶液依數性的概念及簡單應用。
相律的應用；單組分相圖；二組分氣－液及凝聚系統相圖。
3. 化學平衡 (~10 %)
等溫方程；標准摩爾反應Gibbs函數、標准平衡常數與平衡組成的計算；溫度、壓力和惰性氣體對平衡的影響；同時平衡的原則。
4. 電化學 (~10 %)
電解質溶液中電導率、摩爾電導率、活度與活度系數的計算；電導測定的應用。
原電池電動勢與熱力學函數的關系，Nernst方程；電動勢測定的應用；電極的極化與超電勢的概念。
5. 統計熱力學 (~6 %)
Boltzmann分布；粒子配分函數的定義式；雙原子平、轉、振配分函數的計算；獨立子系統能量、熵與配分函數的關系，Boltzmann熵定理。
6. 化學動力學 (~15 %)
反應速率、基元反應、反應分子數、反應級數的概念。
零、一、二級反應的動力學特徵及速率方程積分式的應用；阿累尼烏斯公式；對行、平行反應（一級）速率方程積分式的應用；復雜反應的近似處理法（穩態近似法、平衡態近似法）。
催化作用的基本特徵；光化反應的特徵及光化學第一、第二定律。
7. 界面現象與膠體化學（~10 ％）
彎曲液面的附加壓力與Laplace方程；Kelvin方程與四種亞穩態；潤濕與鋪展現象及楊氏方程；化學吸附與物理吸附；Langmuir吸附等溫式。
了解膠體的光學性質、動力性質及電學性質；掌握膠團結構的表示，電解質對溶膠的聚沉作用；了解乳狀液的穩定與破壞。
8. 實驗部分（~10 ％）
1) 恆溫槽的調節及粘度測定；2)液體飽和蒸氣壓的測定；3)反應焓的測定；4)平衡常數的測定（ZnO與HCl水溶液反應）；5)凝固點降低法測摩爾質量（萘－苯系統）；6)二元完全互溶液體蒸餾曲線（乙醇－正丙醇系統，阿貝折射儀）；7)二元凝聚系統相圖；8) 原電池熱力學（電位差計的應用）；9)過氧化氫催化分解（KI催化劑）；10)乙酸乙酯皂化反應（電導儀的應用）；11)表面張力的測定（氣泡最大壓力法），以上實驗的原理及物理量的測量方法

三、試卷題型及比例
計算題60％，概念題30％，實驗題10％。

四、考試形式及時間
考試形式均為筆試。考試時間為3小時。

E. 碧水源 的mbr項目是什麼意思

MBR又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。膜的種類繁多,按分離機理進行分類,有反應膜、離子交換膜、滲透膜等;按膜的性質分類,有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜) ;按膜的結構型式分類,有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。
一、 MBR 工藝的組成
膜- 生物反應器主要由膜分離組件及生物反應器兩部分組成。通常提到的膜 - 生物反應器實際上是三類反應器的總稱： ① 曝氣膜 - 生物反應器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ； ② 萃取膜 - 生物反應器（ ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR ）； ③ 固液分離型膜 - 生物反應器（ Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR ）。
二、曝氣膜 - 生物反應器
曝氣膜 -生物反應器最早見於 Cote.P 等 1988年報道，採用透氣性緻密膜（如硅橡膠膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纖維式組件，在保持氣體分壓低於泡點（ Bubble Point）情況下，可實現向生物反應器的無泡曝氣。該工藝的特點是提高了接觸時間和傳氧效率，有利於曝氣工藝的控制，不受傳統曝氣中氣泡大小和停留時間的因素的影響。如圖 [1] 所示。
圖 [1]
三、萃取膜 - 生物反應器
萃取膜 - 生物反應器 又稱為 EMBR （Extractive Membrane Bioreactor）。因為高酸鹼度或對生物有毒物質的存在，某些工業廢水不宜採用與微生物直接接觸的方法處理；當廢水中含揮發性有毒物質時，若採用傳統的好氧生物處理過程，污染物容易隨曝氣氣流揮發，發生氣提現象，不僅處理效果很不穩定，還會造成大氣污染。為了解決這些技術難題，英國學者 Livingston研究開發了 EMB 。其工藝流程見圖 2。廢水與活性污泥被膜隔開來，廢水在膜內流動，而含某種專性細菌的活性污泥在膜外流動，廢水與微生物不直接接觸，有機污染物可以選擇性透過膜被另一側的微生物降解。由於萃取膜兩側的生物反應器單元和廢水循環單元是各自獨立，各單元水流相互影響不大，生物反應器中營養物質和微生物生存條件不受廢水水質的影響，使水處理效果穩定。系統的運行條件如 HRT 和 SRT 可分別控制在最優的范圍，維持最大的污染物降解速率。
四、固液分離型膜 - 生物反應器
固液分離型膜 - 生物反應器是在水處理領域中研究得最為廣泛深入的一類膜 -生物反應器，是一種用膜分離過程取代傳統活性污泥法中二次沉澱池的水處理技術。在傳統的廢水生物處理技術中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴於活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決於曝氣池的運行狀況，改善污泥沉降性必須嚴格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。由於二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在 1.5~3.5g/L左右，從而限制了生化反應速率。水力停留時間（ HRT ）與污泥齡（ SRT）相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統在運行過程中還產生了大量的剩餘污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的 25% ～40% 。傳統活性污泥處理系統還容易出現污泥膨脹現象，出水中含有懸浮固體，出水水質惡化。針對上述問題， MBR將分離工程中的膜分離技術與傳統廢水生物處理技術有機結合，大大提高了固液分離效率，並且由於曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌 (特別是優勢菌群 ) 的出現，提高了生化反應速率。同時，通過降低 F/M比減少剩餘污泥產生量（甚至為零），從而基本解決了傳統活性污泥法存在的許多突出問題。
五、 MBR 工藝類型
以下討論的均為固液分離型膜 - 生物反應器。 根據膜組件和生物反應器的組合方式，可將 膜 - 生物反應器 分為分置式、一體式以及復合式三種基本類型。分置式和一體式的 MBR 請參見圖 3 。
分置式膜 - 生物反應器把膜組件和生物反應器分開設置，如圖 3所示。生物反應器中的混合液經循環泵增壓後打至膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，成為系統處理水；固形物、大分子物質等則被膜截留，隨濃縮液迴流到生物反應器內。分置式膜 -生物反應器的特點是運行穩定可靠，易於膜的清洗、更換及增設；而且膜通量普遍較大。但一般條件下為減少污染物在膜表面的沉積，延長膜的清洗周期，需要用循環泵提供較高的膜面錯流流速，水流循環量大、動力費用高 (Yamamoto, 1989)，並且泵的高速旋轉產生的剪切力會使某些微生物菌體產生失活現象 ( Brockmann and Seyfried, 1997 ) 。
一體式膜 - 生物反應器是把膜組件置於生物反應器內部，如圖 4 所示。進水進入膜 -生物反應器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外壓作用下由膜過濾出水。這種形式的膜 -生物反應器由於省去了混合液循環系統，並且靠抽吸出水，能耗相對較低；佔地較分置式更為緊湊，近年來在水處理領域受到了特別關注。但是一般膜通量相對較低，容易發生膜污染，膜污染後不容易清洗和更換。
復合式膜 - 生物反應器在形式上也屬於一體式膜 - 生物反應器，所不同的是在生物反應器內加裝填料，從而形成復合式膜 - 生物反應器，改變了反應器的某些性狀，如圖 5 所示：
MBR 工藝的特點
與許多傳統的生物水處理工藝相比， MBR 具有以下主要特點：
一、出水水質優質穩定
由於膜的高效分離作用，分離效果遠好於傳統沉澱池，處理出水極其清澈， 懸浮物和濁度接近於零，細菌和病毒被大幅去除 ，出水水質優於建設部頒發的生活雜用水水質標准（ CJ25.1-89 ），可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。
同時，膜分離也使 微生物被完全被截流在生物反應器內， 使得系統內能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質，同時反應器對進水負荷（水質及水量）的各種變化具有很好的適應性，耐沖擊負荷，能夠穩定獲得優質的出水水質。
二、剩餘污泥產量少
該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩餘污泥產量低（理論上可以實現零污泥排放），降低了污泥處理費用。
三、佔地面積小，不受設置場合限制
生物反應器內能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負荷高，佔地面積大大節省； 該工藝流程簡單、結構緊湊、佔地面積省，不受設置場所限制，適合於任何場合，可做成地面式、半地下式和地下式。
四、可去除氨氮及難降解有機物
由於微生物被完全截流在生物反應器內，從而有利於增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長，系統硝化效率得以提高。同時，可增長一些難降解的有機物在系統中的水力停留時間，有利於難降解有機物降解效率的提高。
五、操作管理方便，易於實現自動控制
該工藝實現了水力停留時間（ HRT ）與污泥停留時間（ SRT ）的完全分離，運行控制更加靈活穩定，是污水處理中容易實現裝備化的新技術，可實現微機自動控制，從而使操作管理更為方便。
六、易於從傳統工藝進行改造
該工藝可以作為傳統污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級污水處理廠出水深度處理（從而實現城市污水的大量回用）等領域有著廣闊的應用前景。
膜 - 生物反應器也存在一些不足。主要表現在以下幾個方面：
o 膜造價高，使膜 - 生物反應器的基建投資高於傳統污水處理工藝；
o 膜污染容易出現，給操作管理帶來不便；
o 能耗高：首先 MBR 泥水分離過程必須保持一定的膜驅動壓力，其次是 MBR 池中 MLSS 濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強度，還有為了加大膜通量、減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比傳統的生物處理工藝高。
MBR 工藝用膜
膜可以由很多種材料制備，可以是液相、固相甚至是氣相的。目前使用的分離膜絕大多數是固相膜。根據孔徑不同可分為：微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜；根據材料不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要是微濾級別膜。膜可以是均質或非均質的，可以是荷電的或電中性的。廣泛用於廢水處理的膜主要是由有機高分子材料制備的固相非對稱膜。
膜的分類如圖所示：
一、 MBR 膜材質
1、高分子有機膜材料： 聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚碸類、芳香族聚醯胺、含氟聚合物等。
有機膜成本相對較低，造價便宜，膜的製造工藝較為成熟，膜孔徑和形式也較為多樣，應用廣泛，但運行過程易污染、強度低、使用壽命短。
2、無機膜 ：是固態膜的一種，是由無機材料，如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機高分子材料等製成的半透膜。
目前在 MBR 中使用的無機膜多為陶瓷膜，優點是：它可以在 pH ＝ 0~14 、壓力 P<10MPa 、溫度 <350 ℃的環境中使用，其通量高、能耗相對較低，在高濃度工業廢水處理中具有很大競爭力；缺點是：造價昂貴、不耐鹼、彈性小、膜的加工制備有一定困難。
二、 MBR 膜孔徑
MBR 工藝中用膜一般為微濾膜（ MF ）和超濾膜（ UF ），大都採用 0.1 ～ 0.4 μ m 膜孔徑，這對於固液分離型的膜反應器來說已經足夠。
微濾膜常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚碸、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚醯亞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚醯胺等。
超濾常用聚合物材料有：聚碸、聚醚碸、聚醯胺、聚丙烯腈（ PAN ）、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞醯胺、聚醚醯胺等。
三、 MBR 膜組件
為了便於工業化生產和安裝，提高膜的工作效率，在單位體積內實現最大的膜面積，通常將膜以某種形式組裝在一個基本單元設備內，在一定的驅動力下，完成混合液中各組分的分離，這類裝置稱為膜組件（ Mole ）。
工業上常用的膜組件形式有五種：
板框式（ Plate and Frame Mole ）、螺旋卷式 (Spiral Wound Mole) 、圓管式 (TubularMole) 、中空纖維式 (Hollow Fiber Mole) 和毛細管式 (Capillary Mole)。前兩種使用平板膜，後三者使用管式膜。圓管式膜直徑 >10mm; 毛細管式－ 0.5~10.0mm ；中空纖維式<0.5mm> 。
表：各種膜組件特性
名稱/項目 中空纖維式 毛細管式 螺旋卷式 平板式 圓管式
價格（元 /m 3 ） 40~150 150~800 250~800 800~2500 400~1500
沖填密度 高 中 中 低 低
清洗 難 易 中 易 易
壓力降 高 中 中 中 低
可否高壓操作 可 否 可 較難 較難
膜形式限制 有 有 無 無 無
MBR 工藝中常用的膜組件形式有：板框式、圓管式、中空纖維式。
板框式：
是 MBR 工藝最早應用的一種膜組件形式，外形類似於普通的板框式壓濾機。優點是：製造組裝簡單，操作方便，易於維護、清洗、更換。缺點是：密封較復雜，壓力損失大，裝填密度小。
圓管式：
是由膜和膜的支撐體構成，有內壓型和外壓型兩種運行方式。實際中多採用內壓型，即進水從管內流入，滲透液從管外流出。膜直徑在 6~24mm 之間。圓管式膜優點是：料液可以控制湍流流動，不易堵塞，易清洗，壓力損失小。缺點是：裝填密度小。
中空纖維式：
組裝形式如下圖所示：
[ 圖 ]
外徑一般為 40 ～ 250 μm ，內徑為 25 ～ 42μm 。優點是：耐壓強度高，不易變形。在 MBR中，常把組件直接放入反應器中，不需耐壓容器，構成浸沒式膜 -生物反應器。一般為外壓式膜組件。優點是：裝填密度高；造價相對較低；壽命較長，可以採用物化性能穩定，透水率低的尼龍中空纖維膜；膜耐壓性能好，不需支撐材料。缺點是：對堵塞敏感，污染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響。
MBR 膜組件設計的一般要求：
o 對膜提供足夠的機械支撐，流道通暢，沒有流動死角和靜水區；
o 能耗較低，盡量減少濃差極化，提高分離效率，減輕膜污染；
o 盡可能高的裝填密度，安裝，清洗、更換方便；
o 具有足夠的機械強度、化學和熱穩定性。
膜組件的選用要綜合考慮其成本，裝填密度、應用場合、系統流程、膜污染及清洗、使用壽命等。
MBR 的應用領域
進入 90 年代中後期，膜 - 生物反應器在國外已進入了實際應用階段。加拿大 Zenon 公司首先推出了超濾管式膜 -生物反應器，並將其應用於城市污水處理。為了節約能耗，該公司又開發了浸入式中空纖維膜組件，其開發出的膜 -生物反應器已應用於美國、德國、法國和埃及等十多個地方，規模從 380m 3 /d 至 7600m 3 /d。日本三菱人造絲公司也是世界上浸入式中空纖維膜的知名提供商，其在 MBR 的應用方面也積累了多年的經驗，在日本以及其他國家建有多項實際 MBR工程。日本 Kubota 公司是另一個在膜 -生物反應器實際應用中具有競爭力的公司，它所生產的板式膜具有流通量大、耐污染和工藝簡單等特點。國內一些研究者及企業也在 MBR實用化方面進行著嘗試。
現在，膜 - 生物反應器已應用於以下領域：
一、 城市污水處理及建築中水回用
1967年第一個採用 MBR 工藝的廢水處理廠由美國的 Dorr-Oliver 公司建成，這個處理廠處理 14m 3 /d 廢水。 1977年，一套污水回用系統在日本的一幢高層建築中得到實際應用。 1980 年，日本建成了兩座處理能力分別為 10m 3 /d 和 50m 3 /d的 MBR 處理廠。 90 年代中期，日本就有 39 座這樣的廠在運行，最大處理能力可達 500m 3 /d ，並且有 100 多處的高樓採用MBR 將污水處理後回用於中水道。 1997 年，英國 Wessex 公司在英國 Porlock 建立了當時世界上最大的 MBR系統，日處理量達 2 ， 000 m 3 ， 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了 13 ， 000m 3 /d 的MBR 工廠 [14] 。
1998 年 5 月，清華大學進行的一體式膜 - 生物反應器中試系統通過了國家鑒定。 2000年初，清華大學在北京市海淀鄉醫院建起了一套實用的 MBR 系統，用以處理醫院廢水，該工程於 2000 年 6 月建成並投入使用，目前運轉正常。2000 年 9 月，天津大學楊造燕教授及其領導的科研小組在天津新技術產業園區普辰大廈建成了一個 MBR 示範工程，該系統日處理污水 25噸，處理後的污水全部用於衛生間的沖洗及綠地澆灑，佔地面積為 10 平方米，處理每噸污水的能耗為 0.7kW · h 。
二、. 工業廢水處理
90年代以來， MBR 的處理對象不斷拓寬，除中水回用、糞便污水處理以外， MBR在工業廢水處理中的應用也得到了廣泛關注，如處理食品工業廢水、水產加工廢水、養殖廢水、化妝品生產廢水、染料廢水、石油化工廢水，均獲得了良好的處理效果。 90 年代初，美國在 Ohio 建造了一套用於處理某汽車製造廠的工業廢水的 MBR 系統，處理規模為 151m 3 /d，該系統的有機負荷達 6.3kgCOD/m 3 · d ， COD 去除率為 94%，絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭，一脂肪提取加工廠採用傳統的氧化溝污水處理技術處理其生產廢水，由於生產規模的擴大，結果導致污泥膨脹，污泥難以分離，最後採用 Zenon 的膜組件代替沉澱池，運行效果良好。
三、. 微污染飲用水凈化
隨著氮肥與殺蟲劑在農業中的廣泛應用，飲用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期開發出同時具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的 MBR工藝， 1995 年該公司在法國的 Douchy 建成了日產飲用水 400m 3 的工廠。出水中氮濃度低於 0.1mgNO 2 /L，殺蟲劑濃度低於 0.02 μ g/L 。
四、. 糞便污水處理
糞便污水中有機物含量很高，傳統的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度，固液分離不穩定，影響了三級處理效果。 MBR 的出現很好地解決了這一問題，並且使糞便污水不經稀釋而直接處理成為可能。
日本已開發出被稱之為 NS 系統的屎尿處理技術，最核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應器組合的系統。 NS 系統於 1985年在日本琦玉縣越谷市建成，生產規模為 10kL/d ， 1989 年又先後在長崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設施。 NS 系統中的平板膜每組約0.4m 2 共幾十組並列安裝，做成能自動打開的框架裝置，並能自動沖洗。膜材料為截流分子量 20000 的聚碸超濾膜。反應器內污泥濃度保持在15000~18000mg/L 范圍內。到 1994 年，日本已有 1200 多套 MBR 系統用於處理 4000 多萬人的糞便污水。

F. 如何以大學生戀愛觀為題寫新聞稿，拜託！

愛情，是人生必經的情感。如今，校園戀情作為一門「學問」開誠布公地搬到課堂上，讓天津大學的學生們第一次有了在戀愛課堂提問的機會。在天津大學舉行的「走進心靈，猜透你的心」——大學生正確戀愛觀主題講座，以發人深省的效果受到學生的熱捧。
現場
戀愛問題師生達成默契
講座當天全場座無虛席，大學生對於愛情這個亘古不衰話題的關注程度可見一斑。長期從事德育教學和心理咨詢工作、社交心理學課程主講教師楊燕教授是此次講座的主講。從傾慕性情感，過渡為友誼的建立，再升華成愛情，楊老師結合自己的經歷，深入淺出地為大學生剖析了如何尋找到自己的真愛、怎樣樹立正確的愛情觀、建立後如何把握愛情的長久、失戀後的感情排解等大學生最關心的愛情問題。
「大學生首先要妥善處理好愛情、事業與學業的關系，不能為了談戀愛放棄自己的使命，因為任何愛情在現實社會面前都是『蒼白無力』的。要想愛情長久，就要不斷創造可以供其生長的土壤，最好的方式就是通過自己的努力，為愛情創造健康成長的條件。」台上，楊老師講得用心良苦，台下，學生們聽得專心致志。「其次，愛情是雙向的，互相有吸引對方的優點才能讓愛情有所結果。遇到愛你的人，一定要善待他(她)，不管你是否也愛他(她)。全心全意去愛你愛的人，不要違背自己的內心，更不要玩弄感情。如果對方也愛你，那就好好地規劃一下自己的目標，努力給他(她)幸福。」楊老師的講述引得場下的學生感同身受、頻頻點頭。
解惑
親歷愛情為何力不從心
「愛和被愛都是一種能力，對於正確的愛情觀很多大學生一點就通，但就是在親身面對愛情時總感覺力不從心。」針對大學生戀愛的現狀，楊老師告訴記者，「愛情最重要的是互相理解、對愛人有責任心、懂得關心對方，而這些恰恰是大學生欠缺的。」楊老師說，很多女同學找她傾訴時，都會發出「男朋友不懂事、小心眼，一點也不關心我」的感慨。如今的大學生大多是「獨苗」，自私是難免的。但在真愛經過的時候，男女雙方應該好好把握，不要只想自己合適，對方並不虧欠你什麼，負起應有的責任心，才能讓愛情長久。
楊老師表示，還有一部分大學生抱著「不在乎天長地久，只在乎曾經擁有」的錯誤觀點，這是對他人更是對自己的不負責。愛情不是游戲，換位思考一下，也要考慮到他人的感受。「大學階段的愛情大多是追求浪漫，單純真摯的感情非常難得，我鼓勵每位大學生都能找到自己的真愛。」楊老師同時提醒大學生，接觸社會越來越久，感情也會更為現實，如果想讓愛情長久，兩個人不能只停留在外表的傾慕上，互愛內在才是最重要的。「價值觀、人生觀、世界觀是否一致，看待問題的角度、方法是否相同，也是影響愛情質量的關鍵。」
擔心
三成左右學生認可同居

在談及大學生同居這個敏感話題時，楊老師表示曾針對該問題在學校內做過問卷調查，結果顯示，三成大學生對同居表示認同，至少一成學生曾同居。但由於傳統保守思想的影響，男同學大多表示「寬己嚴她」，自己接受同居，但如果現任女友曾與他人同居則不能接受。讓楊老師印象深刻的一位女生在尋求心理幫助時，坦言自己與現任男友的感情非常深且真摯，因此認為應該向他坦承一切，便將自己曾與前男友同居的事和盤托出。誰知，現男友不但不理解女生，而且表現得非常痛苦，兩人感情降至冰點。女孩懊悔不已，哭著詢問楊老師是否再也找不到真愛了。
對此，同為女性的楊老師建議，女生一定要自愛，因為大多數大學生尚顯孩子氣，並不真正懂得愛情和把握愛情，年輕人容易一時沖動造成終身遺憾，發現為時已晚才追悔莫及。面對愛情時，不要讓感性逾越理智。此外，一個懂得真愛的男生即使介意，也不會對女孩的過去揪住不放，愛是無私奉獻，互相尊重。「曾經做過什麼」不重要，真正重要的是「現在他(她)為你做了什麼」。

G. mbr的應用領域

進入90年代中後期，膜--生物反應器在國外已進入了實際應用階段。加拿大Zenon公司首先推出了超濾管式膜--生物反應器，並將其應用於城市污水處理。為了節約能耗，該公司又開發了浸入式中空纖維膜組件，其開發出的膜--生物反應器已應用於美國、德國、法國和埃及等十多個地方，規模從380m3 /d至7600m3/d。日本三菱人造絲公司也是世界上浸入式中空纖維膜的知名提供商，其在MBR的應用方面也積累了多年的經驗，在日本以及其他國家建有多項實際MBR工程。日本Kubota公司是另一個在膜--生物反應器實際應用中具有競爭力的公司，它所生產的板式膜具有流通量大、耐污染和工藝簡單等特點。國內一些研究者及企業也在MBR實用化方面進行著嘗試。
膜--生物反應器已應用於以下領域：
城市污水處理及建築中水回用
1967年第一個採用MBR工藝的廢水處理廠由美國的Dorr-Oliver公司建成，這個處理廠處理14m3/d廢水。 1977年，一套污水回用系統在日本的一幢高層建築中得到實際應用。1980年，日本建成了兩座處理能力分別為 10m3/d 和50m3/d的MBR處理廠。90年代中期，日本就有39座這樣的廠在運行，最大處理能力可達500m3 /d，並且有100 多處的高樓採用MBR將污水處理後回用於中水道。1997年，英國Wessex公司在英國Porlock建立了當時世界上最大的MBR系統，日處理量達2000m3，1999年又在Dorset的Swanage建成了13000m3/d的MBR工廠。
1998年5月，清華大學進行的一體式膜--生物反應器中試系統通過了國家鑒定。2000年初，清華大學在北京市海淀鄉醫院建起了一套實用的MBR系統，用以處理醫院廢水，該工程於2000年6月建成並投入使用，運轉正常。2000 年 9 月，天津大學楊造燕教授及其領導的科研小組在天津新技術產業園區普辰大廈建成了一個MBR示範工程，該系統日處理污水25t，處理後的污水全部用於衛生間的沖洗及綠地澆灑，佔地面積為10平方米，處理每噸污水的能耗為0.7kW·h。
工業廢水處理
90年代以來，MBR的處理對象不斷拓寬，除中水回用、糞便污水處理以外，MBR在工業廢水處理中的應用也得到了廣泛關注，如處理食品工業廢水、水產加工廢水、養殖廢水、化妝品生產廢水、染料廢水、石油化工廢水，均獲得了良好的處理效果。90年代初，美國在Ohio建造了一套用於處理某汽車製造廠的工業廢水的MBR系統，處理規模為151m3/d，該系統的有機負荷達6.3kgCOD/m3·d ，COD去除率為94%，絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭，一座脂肪提取加工廠採用傳統的氧化溝污水處理技術處理其生產廢水，由於生產規模的擴大，結果導致污泥膨脹，污泥難以分離，最後採用Zenon的膜組件代替沉澱池，運行效果良好。
微污染飲用水凈化
隨著氮肥與殺蟲劑在農業中的廣泛應用，飲用水也不同程度受到污染。LyonnaisedesEaux公司在90年代中期開發出同時具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的MBR工藝，1995 年該公司在法國的Douchy建成了日產飲用水400m3的工廠。出水中氮濃度低於0.1mgNO2/L，殺蟲劑濃度低於0.02μg/L 。
糞便污水處理
糞便污水中有機物含量很高，傳統的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度，固液分離不穩定，影響了三級處理效果。MBR的出現很好地解決了這一問題，並且使糞便污水不經稀釋而直接處理成為可能。
日本已開發出被稱之為NS系統的屎尿處理技術，最核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應器組合的系統。NS系統於1985年在日本琦玉縣越谷市建成，生產規模為10kL/d，1989年又先後在長崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設施。NS系統中的平板膜每組約0.4m2共幾十組並列安裝，做成能自動打開的框架裝置，並能自動沖洗。膜材料為截流分子量20000的聚碸超濾膜。反應器內污泥濃度保持在15000~18000mg/L范圍內。到 1994 年，日本已有1200多套MBR系統用於處理4000多萬人的糞便污水。
土地填埋場/肥滲濾液處理
土地填埋場/堆肥滲濾液含有高濃度的污染物，其水質和水量隨氣候條件與操作運行條件的變化而變化。 MBR技術在1994年前就被多家污水處理廠用於該種污水的處理。通過MBR與RO技術的結合，不僅能去除SS、有機物和氮，而且能有效去除鹽類與重金屬。美國Envirogen公司開發出一種MBR用於土地填埋場滲濾液的處理，並在新澤西建成一個日處理能力為40萬加侖（約1500m3/d）的裝置，在2000年底投入運行。該種MBR使用一種自然存在的混合菌來分解滲濾液中的烴和氯代化合物，其處理污染物的濃度為常規廢水處理裝置的50 ～ 100倍。能達到這一處理效果的原因是，MBR能夠保留高效細菌並使細菌濃度達到50000g/。在現場中試中，進液COD為幾百至40000mg/L，污染物的去除率達90%以上。
國內外 MBR 主要應用領域及相應百分比率： 污水類型 所佔百分比率（%） 工業污水 27 城市污水 12 建築污水 24 垃圾 9 家庭污水 27

H. 飯堂廢水成分

飯堂廢水與通常生活污水成分差別不大，主要污染物為有機物（主要來自沖洗油污，可用COD/BOD表徵，濃度大約在100-400mg/L），無機物顆粒(灰塵渣土等，用SS表徵)，以及一定鹽分。

由於有機物濃度低、水量小、有鹽分的特點，最適宜的方法簡單沉澱後用膜－生物反應器（MBR）處理。MBR的簡介附在後邊，另外，生物膜法也進行了解釋。

生物膜法（biomembrance process）
生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點：（1）對水量、水質、水溫變動適應性強；（2）處理效果好並具良好硝化功能；（3）污泥量小（約為活性污泥法的3／4）且易於固液分離；（4）動力費用省。
生物膜法又稱固定膜法
基本特徵是：
在污水處理構築物內設置微生物生長聚集的載體（一般稱填料），在充氧的條件下，微生物在填料表面聚附著形成生物膜，經過充氧的污水以一定的流速流過填料時，生物膜中的微生物吸收分解水中的有機物，使污水得到凈化，同時微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。當生物膜增長到一定厚度時，向生物膜內部擴散的氧受到限制，其表面仍是好氧狀態，而內層則會呈缺氧甚至厭氧狀態，並最終導致生物膜的脫落。隨後，填料表面還會繼續生長新的生物膜，周而復始，使污水得到凈化。
微生物在填料表面聚附著形成生物膜後，由於生物膜的吸附作用，其表面存在一層薄薄的水層，水層中的有機物已經被生物膜氧化分解，故水層中的有機物濃度濃度比進水要低得多，當廢水從生物膜表面流過時，有機物就會從運動著的廢水中轉移到附著在生物膜表面的水層中去，並進一步被生物膜所吸附，同時，空氣中的氧也經過廢水而進入生物膜水層並向內部轉移。
生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對有機物進行分解和機體本身進行新陳代謝，因此產生的二氧化碳等無機物又沿著相反的方向，即從生物膜經過附著水層轉移到流動的廢水中或空氣中去。這樣一來 ，出水的有機物含量減少，廢水得到了凈化。
生物膜法的主要形式有哪些？
按生物膜與廢水的接觸方式分為：
填充式和浸漬式兩種
填充式包括生物濾池和生物轉盤
浸漬式包括接觸氧化法和生物流化床

在污水處理，水資源再利用領域，MBR又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor ）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。膜的種類繁多,按分離機理進行分類,有反應膜、離子交換膜、滲透膜等;按膜的性質分類,有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜) ;按膜的結構型式分類,有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。

一、 MBR 工藝的組成
膜 - 生物反應器主要由膜分離組件及生物反應器兩部分組成。通常提到的膜 - 生物反應器實際上是三類反應器的總稱： ① 曝氣膜 - 生物反應器 (Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ； ② 萃取膜 - 生物反應器（ Extractive Membrane Bioreactor, EMBR ）； ③ 固液分離型膜 - 生物反應器（ Solid/Liquid Separation Membrane Bioreactor, SLSMBR, 簡稱 MBR ）。
二、曝氣膜 - 生物反應器
曝氣膜 - 生物反應器最早見於 Cote.P 等 1988 年報道，採用透氣性緻密膜（如硅橡膠膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纖維式組件，在保持氣體分壓低於泡點（ Bubble Point ）情況下，可實現向生物反應器的無泡曝氣。該工藝的特點是提高了接觸時間和傳氧效率，有利於曝氣工藝的控制，不受傳統曝氣中氣泡大小和停留時間的因素的影響。如圖 [1] 所示。
圖 [1]
三、萃取膜 - 生物反應器
萃取膜 - 生物反應器 又稱為 EMBR （ Extractive Membrane Bioreactor ）。因為高酸鹼度或對生物有毒物質的存在，某些工業廢水不宜採用與微生物直接接觸的方法處理；當廢水中含揮發性有毒物質時，若採用傳統的好氧生物處理過程，污染物容易隨曝氣氣流揮發，發生氣提現象，不僅處理效果很不穩定，還會造成大氣污染。為了解決這些技術難題，英國學者 Livingston 研究開發了 EMB 。其工藝流程見圖 2 。廢水與活性污泥被膜隔開來，廢水在膜內流動，而含某種專性細菌的活性污泥在膜外流動，廢水與微生物不直接接觸，有機污染物可以選擇性透過膜被另一側的微生物降解。由於萃取膜兩側的生物反應器單元和廢水循環單元是各自獨立，各單元水流相互影響不大，生物反應器中營養物質和微生物生存條件不受廢水水質的影響，使水處理效果穩定。系統的運行條件如 HRT 和 SRT 可分別控制在最優的范圍，維持最大的污染物降解速率。
[ 圖 2] （暫缺）
四、固液分離型膜 - 生物反應器
固液分離型膜 - 生物反應器是在水處理領域中研究得最為廣泛深入的一類膜 - 生物反應器，是一種用膜分離過程取代傳統活性污泥法中二次沉澱池的水處理技術。在傳統的廢水生物處理技術中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴於活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決於曝氣池的運行狀況，改善污泥沉降性必須嚴格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。由於二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在 1.5~3.5g/L 左右，從而限制了生化反應速率。水力停留時間（ HRT ）與污泥齡（ SRT ）相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統在運行過程中還產生了大量的剩餘污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的 25% ～ 40% 。傳統活性污泥處理系統還容易出現污泥膨脹現象，出水中含有懸浮固體，出水水質惡化。針對上述問題， MBR 將分離工程中的膜分離技術與傳統廢水生物處理技術有機結合，大大提高了固液分離效率，並且由於曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌 ( 特別是優勢菌群 ) 的出現，提高了生化反應速率。同時，通過降低 F/M 比減少剩餘污泥產生量（甚至為零），從而基本解決了傳統活性污泥法存在的許多突出問題。
五、 MBR 工藝類型
以下討論的均為固液分離型膜 - 生物反應器。 根據膜組件和生物反應器的組合方式，可將 膜 - 生物反應器 分為分置式、一體式以及復合式三種基本類型。分置式和一體式的 MBR 請參見圖 3 。
分置式膜 - 生物反應器把膜組件和生物反應器分開設置，如圖 3 所示。生物反應器中的混合液經循環泵增壓後打至膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，成為系統處理水；固形物、大分子物質等則被膜截留，隨濃縮液迴流到生物反應器內。分置式膜 - 生物反應器的特點是運行穩定可靠，易於膜的清洗、更換及增設；而且膜通量普遍較大。但一般條件下為減少污染物在膜表面的沉積，延長膜的清洗周期，需要用循環泵提供較高的膜面錯流流速，水流循環量大、動力費用高 (Yamamoto, 1989) ，並且泵的高速旋轉產生的剪切力會使某些微生物菌體產生失活現象 ( Brockmann and Seyfried, 1997 ) 。
一體式膜 - 生物反應器是把膜組件置於生物反應器內部，如圖 4 所示。進水進入膜 - 生物反應器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外壓作用下由膜過濾出水。這種形式的膜 - 生物反應器由於省去了混合液循環系統，並且靠抽吸出水，能耗相對較低；佔地較分置式更為緊湊，近年來在水處理領域受到了特別關注。但是一般膜通量相對較低，容易發生膜污染，膜污染後不容易清洗和更換。
復合式膜 - 生物反應器在形式上也屬於一體式膜 - 生物反應器，所不同的是在生物反應器內加裝填料，從而形成復合式膜 - 生物反應器，改變了反應器的某些性狀，如圖 5 所示：

MBR 工藝的特點
與許多傳統的生物水處理工藝相比， MBR 具有以下主要特點：
一、出水水質優質穩定
由於膜的高效分離作用，分離效果遠好於傳統沉澱池，處理出水極其清澈， 懸浮物和濁度接近於零，細菌和病毒被大幅去除 ，出水水質優於建設部頒發的生活雜用水水質標准（ CJ25.1-89 ），可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。
同時，膜分離也使 微生物被完全被截流在生物反應器內， 使得系統內能夠維持較高的微生物濃度，不但 提高了反應裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質，同時反應器 對進水負荷（水質及水量）的各種變化具有很好的適應性，耐沖擊負荷，能夠穩定獲得優質的出水水質。
二、剩餘污泥產量少
該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩餘污泥產量低（理論上可以實現零污泥排放），降低了污泥處理費用。
三、佔地面積小，不受設置場合限制
生物反應器內能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負荷高，佔地面積大大節省； 該工藝流程簡單、結構緊湊、佔地面積省，不受設置場所限制，適合於任何場合，可做成地面式、半地下式和地下式。
四、可去除氨氮及難降解有機物
由於微生物被完全截流在生物反應器內，從而有利於增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長，系統硝化效率得以提高。同時，可增長一些難降解的有機物在系統中的水力停留時間，有利於難降解有機物降解效率的提高。
五、操作管理方便，易於實現自動控制
該工藝實現了水力停留時間（ HRT ）與污泥停留時間（ SRT ）的完全分離，運行控制更加靈活穩定，是污水處理中容易實現裝備化的新技術，可實現微機自動控制，從而使操作管理更為方便。
六、易於從傳統工藝進行改造
該工藝可以作為傳統污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級污水處理廠出水深度處理（從而實現城市污水的大量回用）等領域有著廣闊的應用前景。
膜 - 生物反應器也存在一些不足。主要表現在以下幾個方面：
• 膜造價高，使膜 - 生物反應器的基建投資高於傳統污水處理工藝；
• 膜污染容易出現，給操作管理帶來不便；
• 能耗高：首先 MBR 泥水分離過程必須保持一定的膜驅動壓力，其次是 MBR 池中 MLSS 濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強度，還有為了加大膜通量、減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比傳統的生物處理工藝高。
MBR 工藝用膜
膜可以由很多種材料制備，可以是液相、固相甚至是氣相的。目前使用的分離膜絕大多數是固相膜。根據孔徑不同可分為：微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜；根據材料不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要是微濾級別膜。膜可以是均質或非均質的，可以是荷電的或電中性的。廣泛用於廢水處理的膜主要是由有機高分子材料制備的固相非對稱膜。
膜的分類如圖所示：
一、 MBR 膜材質
1、高分子有機膜材料： 聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚碸類、芳香族聚醯胺、含氟聚合物等。
有機膜成本相對較低，造價便宜，膜的製造工藝較為成熟，膜孔徑和形式也較為多樣，應用廣泛，但運行過程易污染、強度低、使用壽命短。
2、無機膜 ：是固態膜的一種，是由無機材料，如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機高分子材料等製成的半透膜。
目前在 MBR 中使用的無機膜多為陶瓷膜，優點是：它可以在 pH ＝ 0~14 、壓力 P<10MPa 、溫度 <350 ℃ 的環境中使用，其通量高、能耗相對較低，在高濃度工業廢水處理中具有很大競爭力；缺點是：造價昂貴、不耐鹼、彈性小、膜的加工制備有一定困難。
二、 MBR 膜孔徑
MBR 工藝中用膜一般為微濾膜（ MF ）和超濾膜（ UF ），大都採用 0.1 ～ 0.4 μ m 膜孔徑，這對於固液分離型的膜反應器來說已經足夠。
微濾膜常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚碸、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚醯亞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚醯胺等。
超濾常用聚合物材料有：聚碸、聚醚碸、聚醯胺、聚丙烯腈（ PAN ）、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞醯胺、聚醚醯胺等。
三、 MBR 膜組件
為了便於工業化生產和安裝，提高膜的工作效率，在單位體積內實現最大的膜面積，通常將膜以某種形式組裝在一個基本單元設備內，在一定的驅動力下，完成混合液中各組分的分離，這類裝置稱為膜組件（ Mole ）。
工業上常用的膜組件形式有五種：
板框式（ Plate and Frame Mole ）、螺旋卷式 (Spiral Wound Mole) 、圓管式 (Tubular Mole) 、中空纖維式 (Hollow Fiber Mole) 和毛細管式 (Capillary Mole) 。前兩種使用平板膜，後三者使用管式膜。圓管式膜直徑 >10mm; 毛細管式－ 0.5~10.0mm ；中空纖維式 <0.5mm> 。
表：各種膜組件特性
名稱/項目 中空纖維式 毛細管式 螺旋卷式 平板式 圓管式
價格（元 /m 3 ） 40~150 150~800 250~800 800~2500 400~1500
沖填密度 高 中 中 低 低
清洗 難 易 中 易 易
壓力降 高 中 中 中 低
可否高壓操作 可 否 可 較難 較難
膜形式限制 有 有 無 無 無
MBR 工藝中常用的膜組件形式有：板框式、圓管式、中空纖維式。
板框式：
是 MBR 工藝最早應用的一種膜組件形式，外形類似於普通的板框式壓濾機。優點是：製造組裝簡單，操作方便，易於維護、清洗、更換。缺點是：密封較復雜，壓力損失大，裝填密度小。
圓管式：
是由膜和膜的支撐體構成，有內壓型和外壓型兩種運行方式。實際中多採用內壓型，即進水從管內流入，滲透液從管外流出。膜直徑在 6~24mm 之間。圓管式膜優點是：料液可以控制湍流流動，不易堵塞，易清洗，壓力損失小。缺點是：裝填密度小。
中空纖維式：
組裝形式如下圖所示：
[ 圖 ]
外徑一般為 40 ～ 250 μm ，內徑為 25 ～ 42μm 。優點是：耐壓強度高，不易變形。在 MBR 中，常把組件直接放入反應器中，不需耐壓容器，構成浸沒式膜 - 生物反應器。一般為外壓式膜組件。優點是：裝填密度高；造價相對較低；壽命較長，可以採用物化性能穩定，透水率低的尼龍中空纖維膜；膜耐壓性能好，不需支撐材料。缺點是：對堵塞敏感，污染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響。
MBR 膜組件設計的一般要求：
• 對膜提供足夠的機械支撐，流道通暢，沒有流動死角和靜水區；
• 能耗較低，盡量減少濃差極化，提高分離效率，減輕膜污染；
• 盡可能高的裝填密度，安裝，清洗、更換方便；
• 具有足夠的機械強度、化學和熱穩定性。
膜組件的選用要綜合考慮其成本，裝填密度、應用場合、系統流程、膜污染及清洗、使用壽命等。
MBR 的應用領域
進入 90 年代中後期，膜 - 生物反應器在國外已進入了實際應用階段。加拿大 Zenon 公司首先推出了超濾管式膜 - 生物反應器，並將其應用於城市污水處理。為了節約能耗，該公司又開發了浸入式中空纖維膜組件，其開發出的膜 - 生物反應器已應用於美國、德國、法國和埃及等十多個地方，規模從 380m 3 /d 至 7600m 3 /d 。日本三菱人造絲公司也是世界上浸入式中空纖維膜的知名提供商，其在 MBR 的應用方面也積累了多年的經驗，在日本以及其他國家建有多項實際 MBR 工程。日本 Kubota 公司是另一個在膜 - 生物反應器實際應用中具有競爭力的公司，它所生產的板式膜具有流通量大、耐污染和工藝簡單等特點。國內一些研究者及企業也在 MBR 實用化方面進行著嘗試。
現在，膜 - 生物反應器已應用於以下領域：
一、 城市污水處理及建築中水回用
1967 年第一個採用 MBR 工藝的廢水處理廠由美國的 Dorr-Oliver 公司建成，這個處理廠處理 14m 3 /d 廢水。 1977 年，一套污水回用系統在日本的一幢高層建築中得到實際應用。 1980 年，日本建成了兩座處理能力分別為 10m 3 /d 和 50m 3 /d 的 MBR 處理廠。 90 年代中期，日本就有 39 座這樣的廠在運行，最大處理能力可達 500m 3 /d ，並且有 100 多處的高樓採用 MBR 將污水處理後回用於中水道。 1997 年，英國 Wessex 公司在英國 Porlock 建立了當時世界上最大的 MBR 系統，日處理量達 2 ， 000 m 3 ， 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了 13 ， 000m 3 /d 的 MBR 工廠 [14] 。
1998 年 5 月，清華大學進行的一體式膜 - 生物反應器中試系統通過了國家鑒定。 2000 年初，清華大學在北京市海淀鄉醫院建起了一套實用的 MBR 系統，用以處理醫院廢水，該工程於 2000 年 6 月建成並投入使用，目前運轉正常。 2000 年 9 月，天津大學楊造燕教授及其領導的科研小組在天津新技術產業園區普辰大廈建成了一個 MBR 示範工程，該系統日處理污水 25 噸，處理後的污水全部用於衛生間的沖洗及綠地澆灑，佔地面積為 10 平方米，處理每噸污水的能耗為 0.7kW · h 。
二、. 工業廢水處理
90 年代以來， MBR 的處理對象不斷拓寬，除中水回用、糞便污水處理以外， MBR 在工業廢水處理中的應用也得到了廣泛關注，如處理食品工業廢水、水產加工廢水、養殖廢水、化妝品生產廢水、染料廢水、石油化工廢水，均獲得了良好的處理效果。 90 年代初，美國在 Ohio 建造了一套用於處理某汽車製造廠的工業廢水的 MBR 系統，處理規模為 151m 3 /d ，該系統的有機負荷達 6.3kgCOD/m 3 · d ， COD 去除率為 94% ，絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭，一脂肪提取加工廠採用傳統的氧化溝污水處理技術處理其生產廢水，由於生產規模的擴大，結果導致污泥膨脹，污泥難以分離，最後採用 Zenon 的膜組件代替沉澱池，運行效果良好。
三、. 微污染飲用水凈化
隨著氮肥與殺蟲劑在農業中的廣泛應用，飲用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期開發出同時具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的 MBR 工藝， 1995 年該公司在法國的 Douchy 建成了日產飲用水 400m 3 的工廠。出水中氮濃度低於 0.1mgNO 2 /L ，殺蟲劑濃度低於 0.02 μ g/L 。
四、. 糞便污水處理
糞便污水中有機物含量很高，傳統的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度，固液分離不穩定，影響了三級處理效果。 MBR 的出現很好地解決了這一問題，並且使糞便污水不經稀釋而直接處理成為可能。
日本已開發出被稱之為 NS 系統的屎尿處理技術，最核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應器組合的系統。 NS 系統於 1985 年在日本琦玉縣越谷市建成，生產規模為 10kL/d ， 1989 年又先後在長崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設施。 NS 系統中的平板膜每組約 0.4m 2 共幾十組並列安裝，做成能自動打開的框架裝置，並能自動沖洗。膜材料為截流分子量 20000 的聚碸超濾膜。反應器內污泥濃度保持在 15000~18000mg/L 范圍內。到 1994 年，日本已有 1200 多套 MBR 系統用於處理 4000 多萬人的糞便污水。
五、土地填埋場 / 堆肥滲濾液處理
土地填埋場 / 堆肥滲濾液含有高濃度的污染物，其水質和水量隨氣候條件與操作運行條件的變化而變化。 MBR 技術在 1994 年前就被多家污水處理廠用於該種污水的處理。通過 MBR 與 RO 技術的結合，不僅能去除 SS 、有機物和氮，而且能有效去除鹽類與重金屬。最近美國 Envirogen 公司開發出一種 MBR 用於土地填埋場滲濾液的處理，並在新澤西建成一個日處理能力為 40 萬加侖 ( 約 1500m 3 /d) 的裝置，在 2000 年底投入運行。該種 MBR 使用一種自然存在的混合菌來分解滲濾液中的烴和氯代化合物，其處理污染物的濃度為常規廢水處理裝置的 50 ～ 100 倍。能達到這一處理效果的原因是， MBR 能夠保留高效細菌並使細菌濃度達到 50 ， 000g/L 。在現場中試中，進液 COD 為幾百至 40 ， 000mg/L ，污染物的去除率達 90% 以上。
國內外 MBR 主要應用領域及相應百分比率：
污水類型 所佔百分比率（％） 污水類型 所佔百分比率（％）
工業污水 27 城市污水 12
建築污水 24 垃圾 9
家庭污水 27
MBR 發展前瞻
一、MBR 應用的重點領域和方向
•現有城市污水處理廠的更新升級，特別是出水水質難以達標或處理流量劇增而佔地面積無法擴大的水廠。
• 無排水管網系統的小區，如居民點、旅遊度假區、風景區等。
• 有污水回用需求的地區或場所，如賓館、洗車業、客機、流動廁所等充分發揮 MBR 佔地面積小、設備緊湊、自動控制、靈活方便的特點。
• 高濃度、有毒、難降解工業廢水處理。如造紙、製糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行業，是一種普遍的點源污染。 MBR 可以對這些常規處理工藝無法達標的廢水進行有效的處理，並實現回用。
• 垃圾填埋廠滲濾液的處理及回用。
• 小規模污水廠（站）的應用。膜技術的特點十分適合處理小規模污水。
二、MBR 未來的研究重點如下
• 膜污染的機理及防治。
• MBR 工藝流程形式及運行條件的優化。
• MBR 污泥產率與運行條件的關系，以合理減少污泥產量，降低污泥處理費用。
• MBR 生物反應器內微生物的代謝特性及其對出水水質、污泥活性等的影響，從而確定適宜的微生物生長及代謝條件。
• MBR 工藝經濟性研究。在目前國內經濟發展水平、膜產品供應狀況和規范設計要求的條件下， MBR 用於污水處理的最大經濟流量的確定。
• 以節能、處理特殊水質對象、兼具脫氮除磷、操作維護簡便、可以長期穩定運行等為目標，開發新型的膜 生物反應器 .
成熟、系統 MBR 的工藝設計方法

I. MBR工藝的MBR 的應用領域

進入 90 年代中後期，膜 - 生物反應器在國外已進入了實際應用階段。加拿大 Zenon 公司首先推出了超濾管式膜 -生物反應器，並將其應用於城市污水處理。為了節約能耗，該公司又開發了浸入式中空纖維膜組件，其開發出的膜 -生物反應器已應用於美國、德國、法國和埃及等十多個地方，規模從 380m 3 /d 至 7600m 3 /d。日本三菱人造絲公司也是世界上浸入式中空纖維膜的知名提供商，其在 MBR 的應用方面也積累了多年的經驗，在日本以及其他國家建有多項實際 MBR工程。日本 Kubota 公司是另一個在膜 -生物反應器實際應用中具有競爭力的公司，它所生產的板式膜具有流通量大、耐污染和工藝簡單等特點。國內一些研究者及企業也在 MBR實用化方面進行著嘗試。
現在，膜 - 生物反應器已應用於以下領域：
一、城市污水處理及建築中水回用
1967年第一個採用 MBR 工藝的廢水處理廠由美國的 Dorr-Oliver 公司建成，這個處理廠處理 14m 3 /d 廢水。 1977年，一套污水回用系統在日本的一幢高層建築中得到實際應用。 1980 年，日本建成了兩座處理能力分別為 10m 3 /d 和 50m 3 /d的 MBR 處理廠。 90 年代初期，日本就有 39 座這樣的廠在運行，最大處理能力可達 500m 3 /d ，並且有 100 多處的高樓採用MBR 將污水處理後回用於中水道。 1997 年，英國 Wessex 公司在英國 Porlock 建立了當時世界上最大的 MBR系統，日處理量達 2 ， 000 m 3 ， 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了 13 ， 000m 3 /d 的MBR 工廠 [14] 。
1998 年 5 月，清華大學進行的一體式膜 - 生物反應器中試系統通過了國家鑒定。 2000年初，清華大學在北京市海淀鄉醫院建起了一套實用的 MBR 系統，用以處理醫院廢水，該工程於 2000 年 6 月建成並投入使用，目前運轉正常。2000 年 9 月，天津大學楊造燕教授及其領導的科研小組在天津新技術產業園區普辰大廈建成了一個 MBR 示範工程，該系統日處理污水 25噸，處理後的污水全部用於衛生間的沖洗及綠地澆灑，佔地面積為 10 平方米，處理每噸污水的能耗為 0.7kW · h 。
二、工業廢水處理
90年代以來， MBR 的處理對象不斷拓寬，除中水回用、糞便污水處理以外， MBR在工業廢水處理中的應用也得到了廣泛關注，如處理食品工業廢水、水產加工廢水、養殖廢水、化妝品生產廢水、染料廢水、石油化工廢水，均獲得了良好的處理效果。 90 年代初，美國在 Ohio 建造了一套用於處理某汽車製造廠的工業廢水的 MBR 系統，處理規模為 151m 3 /d，該系統的有機負荷達 6.3kgCOD/m 3 · d ， COD 去除率為 94%，絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭，一脂肪提取加工廠採用傳統的氧化溝污水處理技術處理其生產廢水，由於生產規模的擴大，結果導致污泥膨脹，污泥難以分離，最後採用 Zenon 的膜組件代替沉澱池，運行效果良好。
三、 微污染飲用水凈化
隨著氮肥與殺蟲劑在農業中的廣泛應用，飲用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期開發出同時具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的 MBR工藝， 1995 年該公司在法國的 Douchy 建成了日產飲用水 400m 3 的工廠。出水中氮濃度低於 0.1mgNO 2 /L，殺蟲劑濃度低於 0.02 μ g/L 。
四、糞便污水處理
糞便污水中有機物含量很高，傳統的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度，固液分離不穩定，影響了三級處理效果。 MBR 的出現很好地解決了這一問題，並且使糞便污水不經稀釋而直接處理成為可能。
日本已開發出被稱之為 NS 系統的屎尿處理技術，最核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應器組合的系統。 NS 系統於 1985年在日本琦玉縣越谷市建成，生產規模為 10kL/d ， 1989 年又先後在長崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設施。 NS 系統中的平板膜每組約0.4m 2 共幾十組並列安裝，做成能自動打開的框架裝置，並能自動沖洗。膜材料為截流分子量 20000 的聚碸超濾膜。反應器內污泥濃度保持在15000~18000mg/L 范圍內。到 1994 年，日本已有 1200 多套 MBR 系統用於處理 4000 多萬人的糞便污水。
五、土地填埋場 / 堆肥滲濾液處理
土地填埋場 / 堆肥滲濾液含有高濃度的污染物，其水質和水量隨氣候條件與操作運行條件的變化而變化。 MBR 技術在 1994年前就被多家污水處理廠用於該種污水的處理。通過 MBR 與 RO 技術的結合，不僅能去除 SS、有機物和氮，而且能有效去除鹽類與重金屬。最近美國 Envirogen 公司開發出一種 MBR用於土地填埋場滲濾液的處理，並在新澤西建成一個日處理能力為 40 萬加侖 ( 約 1500m 3 /d) 的裝置，在 2000年底投入運行。該種 MBR 使用一種自然存在的混合菌來分解滲濾液中的烴和氯代化合物，其處理污染物的濃度為常規廢水處理裝置的 50 ～ 100倍。能達到這一處理效果的原因是， MBR 能夠保留高效細菌並使細菌濃度達到 50 ， 000g/L 。在現場中試中，進液 COD 為幾百至40 ， 000mg/L ，污染物的去除率達 90% 以上。
國內外 MBR 主要應用領域及相應百分比率：
污水類型 所佔百分比率（%） 污水類型 所佔百分比率（%）
工業污水 27 城市污水 12
建築污水 24 垃圾 9
家庭污水 27

J. 請問MBR 膜在國內水處理方面運用的怎麼樣

相對於常規的中水回用技術，MBR工藝具有佔地面積少、自動化程度高、出水水質優良穩定等突出優點。
我國對膜生物反應器的研究還剛剛起步但發展十分迅速。MBR在我國的研究始於 1993年。研究者對分離式MBR ,抽吸淹沒式MBR,重力淹沒式MBR與傳統生物處理工藝在城市污水處理方面進行的比較研究表明 :各種MBR的出水水質均優於傳統生物處理工藝。
根據上述技術發展沿革及現狀，對國內外中水回用技術進展對比如下：
國家 開始污/中水回用的時間 大規模推廣應用 MBR技術起始研究時間及應用狀況
日本 1962年 90年代 80年代已廣泛應用
美國 1960年 70年代 60年代已廣泛應用
中國 1982年 1995年 1993年開始研究，目前已推廣應用
由此可見，我國在中水處理技術領域與世界先進水平的差距在15-20年，美國不必說，就是同在亞洲的近鄰日本，也把我們遠遠甩在了後面。因此應發揮我們的資源優勢，加大技術研究開發力度，以縮短同世界先進水平的差距，發展壯大我們的水處理產業。
MBR工藝簡介
膜生物反應器(Membranebio reactor,簡稱MBR)是指將膜分離技術中的超濾組件與污水處理中的生物反應器相結合而成的一種新型廢水處理系統。它利用膜處理單元代替了二沉池，超濾膜將污泥和大分子污染物截留在反應器內，既提高了系統的微生物濃度，又使大分子污染物獲得了較長的停留時間。極大的提高了微生物對有機物的氧化率，因此處理出水水質好，且系統產生污泥少，幾乎不需要排泥。
典型的MBR工藝處理流程為:
原水→格柵→調節池→水解池→MBR池→消毒→出水回用