天津大学杨燕教授

A. 关于动物和反应器

动物生物反应器是利用转基因活体动物，高效表达某种外源蛋白的器官或组织，进行工业版化权生产功能蛋白质的技术。动物生物反应器的研究开发重点是动物乳腺反应器和动物血液反应器。即，把人体相关基因整合到动物胚胎里，使生出的转基因动物血液中，或长大后产生的奶汁中，含有人类所需要的不同蛋白质。这是当前生物技术的尖端和前沿研究项目。

B. 膜生物反应器MBR的MBR工艺特点

MBR的研究始于2O世纪6O年代的美国，当时由于受膜生产技术所限，膜的使用寿命短、水通透量小，使其在投入实际应用中遇到障碍。7O年代以后，日本根据本国国土狭小、地价高的特点对MBR在废水处理中的应用进行了大力开发和研究，使MBR开始走向实际应用。MBR工艺8O年代后在日本等国得到了广泛应用目。日本某公司对MBR工艺的污水处理效果进行了全面研究，表明活性污泥一平板膜组合工艺不仅可以高效去除有机物，且出水中不含细菌，可直接作为中水回用H。目前，日本已经有100处高楼的中水回用系统采用MBR处理工艺。如日本第36137森楼和都饭店、北千住终点站大楼、东京都港区厅宿舍等，都采用膜好氧生物反应器，由好氧性的高浓度活性污泥法和超滤膜组件组合而成的水处理系统，所采用的超滤膜孔径为1 0 m切割分子量为20000的聚丙烯腈平板膜组件，处理效果良好。进入9O年代后，MBR工艺已经被广泛接受。目前，这技术已在欧洲、北美及亚洲一些国家得到较快的发展，并已在水处理的许多领域广泛应用。
MBR在我国的研究始于1993年。天津大学杨造燕教授及其领导的科研小组历经10年时间研制了中空纤维膜,该技术被称为21世纪的水处理技术,该项目曾被列为国家八·五、九·五重点科技攻关项目并被国家列为中国21世纪议程实施能力及可持续发展实用新技术,此项技术在国内处于领先水平,部分指标达到国际领先水平。MB

C. MBFB膜生物流化床无论在中水回用，工业废水回用技术中都优于MBR膜生物反应器，表现在哪些方面

MBR工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。
膜 - 生物反应器也存在一些不足。主要表现在以下几个方面：
膜造价高，使膜 - 生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；
膜污染容易出现，给操作管理带来不便；
能耗高：首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺高。
而MBFB膜生物流化床工艺用于污水深度处理，能在原有污水达标排放的基础上，经过生物流化床和陶瓷膜分离系统，进一步降低COD、NH-N、浊度等指标，一方面可直接回用，另一方面也可作为RO脱盐处理的预处理工艺，替代原有砂滤、保安过滤、超滤等冗长过滤流程，同时有机物含量的降低大大提高RO膜使用寿命，降低回用水处理成本，使用无机陶瓷膜分离系统，是世界第一套污水处理专用的无机膜分离系统，和其它的有机膜、无机膜相比，具有膜通量大、可反冲、全自动操作等优势。
MBFB特点
1、活性炭粉长期使用，勿需更换或再生；
2、三相传质混合，反应效率高；
3、载体不流失；
4、载体流化性能好；
5、氧的转移效率高；
6、污染物高度富集，生物量大；
7、对微污染水处理效果好

D. 关于天津大学研究生院

天津大学研究生院：http://tdyw.tju.e.cn/gs/default.htm
天津大学招生办公室：http://gs.tju.e.cn/yzbpage/ssdg.aspx
下面是初试考有机化学考试大纲
天津大学硕士研究生入学考试业务课考试大纲

课程编号：718 课程名称：有机化学

一、 考试的总体要求
"有机化学"入学考试是为招收化学类硕士生而实施的选拔性考试。其指导思想是有利于选拔具有扎实的有机基础理论知识和具备一定实验技能的高素质人才。要求考生能够系统地掌握有机化学的基本知识和有机化学实验的基本操作以及具备运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。
二、 考试的内容及比例
1． 有机化合物的命名、顺反及对映异构体命名、个别重要化合物的俗名和英文缩写8～10％
2． 有机化合物的结构、共振杂化体及芳香性，同分异构与构象。4-6％
3． 诱导效应、共轭效应、超共轭效应、空间效应、小环张力效应、邻基效应、氢键的概念及上述效应对化合物物理与化学性质的影响。4-6％
4． 主要官能团(烯键、炔键、卤素、硝基、氨基、羟基、醚键、醛基、酮羰基、羧基、酯基、卤甲酰基、氨甲酰基、氰基、磺酸基等)的化学性质及他们之间相互转化的规律。
5． 烷烃、脂环烃、烯烃、炔烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、不饱和醛酮、羧酸、羧酸及其衍生物、羟基酸、羟基酸、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、简单杂环化合物、单糖、元素（Mg、Zn、Cu、Li）有机化合物等的制备、分离、鉴定、物理性质、化学性质及在合成上的应用。30-35％
6． 常见有机化合物的波谱（红外）、核磁）
7． 饱和碳原子上的自由基取代，亲核取代，芳环上的亲电与亲核取代，碳碳重键的亲电、自由基及亲核加成，消除反应，聚合反应，氧化反应（烷烃、烯烃、炔烃、醇、醛、芳烃侧链的氧化脂环烃、烯炔臭氧化及Cannizzaro反应），还原反应（不饱和烃、芳烃、醛、酮、羧酸、羧酸衍生物、硝基化合物、腈的氢化还原及选择性还原反应），缩合反应（羟醛缩合、Claisen缩合、Claisen-Schmidt缩合、Perkin缩合），降级反应（Hofmann降解，脱羧），重氮化反应，偶合反应，重排反应（Wagner-Meerwein重排、烯丙位重排、频那醇重排、Beckmann重排、Hofmann重排）的历程及在有机合成中的应用。20-25％
8． 碳正离子、碳负离子、自由基、苯炔的生成与稳定性及其有关反应的规律。能够从中间体稳定性来判断产物结构。6-8％
9． 有机化学实验中的基本操作及基本合成实验操作及产物的后处理。8-12％
三、考试的题型及比例
1． 化合物的命名或写出结构式6-10％
2． 完成反应（由反应物、条件和产物之H写出条件、产物或反应物之一）25-35%
3． 选择填空（涉及中间体的稳定性、芳香性、芳环L亲电取代反应定位规则、有机反应中的电子效应与空间效应、构象与构象分析、官能团的鉴定等）8-12%
4． 反应历程：典型反应的历程8-12%
5． 分离与鉴别6-8％
6． 推断化合物的结构（给定化学反应、化学性质、红外、核磁等条件）8-12%
7． 合成题：15-20%
8． 实验题（有机化学实验的基本操作的作用及应用条件，分析实验中的问题及解决问题的方法）8-12%
四、考试形式及时间
"有机化学"考试形式为笔试。考试时间为3小时。
下面是考物理化学的考试大纲
天津大学硕士研究生入学考试业务课考试大纲

课程编号：839 课程名称：物理化学（含物理化学实验）

一、考试的总体要求
1. 对本门课程中重要的基本概念与基本原理掌握其含义及适用范围；
2. 掌握物理化学公式应用及公式应用条件。计算题要求思路正确。步骤简明；
3. 掌握物理化学实验中常用物理量的测量(包括原理、计算式、如何测量)。能正确使用常用物化仪器(原理、测量精度、使用范围、注意事项)

二、考试内容及比例 (重点部分)
1. 气体、热力学第一定律、热力学第二定律 (~22 %)
理想气体状态方程、范德华方程、压缩因子定义。
热力学第一、第二定律及其数学表达式；pVT变化、相变化与化学反应过程中W、Q、 U、 H、 S、 A与 G的计算；熵增原理及三种平衡判据。
了解热力学基本方程和麦克斯韦关系式的简单应用；克拉贝龙方程及克-克方程的应用。
2. 多组分热力学及相平衡 (~18 %)
偏摩尔量、化学势的概念；理想气体、理想稀溶液的化学势表达式；逸度、活度的定义以及活度的计算。
拉乌尔定律和亨利定律；稀溶液依数性的概念及简单应用。
相律的应用；单组分相图；二组分气－液及凝聚系统相图。
3. 化学平衡 (~10 %)
等温方程；标准摩尔反应Gibbs函数、标准平衡常数与平衡组成的计算；温度、压力和惰性气体对平衡的影响；同时平衡的原则。
4. 电化学 (~10 %)
电解质溶液中电导率、摩尔电导率、活度与活度系数的计算；电导测定的应用。
原电池电动势与热力学函数的关系，Nernst方程；电动势测定的应用；电极的极化与超电势的概念。
5. 统计热力学 (~6 %)
Boltzmann分布；粒子配分函数的定义式；双原子平、转、振配分函数的计算；独立子系统能量、熵与配分函数的关系，Boltzmann熵定理。
6. 化学动力学 (~15 %)
反应速率、基元反应、反应分子数、反应级数的概念。
零、一、二级反应的动力学特征及速率方程积分式的应用；阿累尼乌斯公式；对行、平行反应（一级）速率方程积分式的应用；复杂反应的近似处理法（稳态近似法、平衡态近似法）。
催化作用的基本特征；光化反应的特征及光化学第一、第二定律。
7. 界面现象与胶体化学（~10 ％）
弯曲液面的附加压力与Laplace方程；Kelvin方程与四种亚稳态；润湿与铺展现象及杨氏方程；化学吸附与物理吸附；Langmuir吸附等温式。
了解胶体的光学性质、动力性质及电学性质；掌握胶团结构的表示，电解质对溶胶的聚沉作用；了解乳状液的稳定与破坏。
8. 实验部分（~10 ％）
1) 恒温槽的调节及粘度测定；2)液体饱和蒸气压的测定；3)反应焓的测定；4)平衡常数的测定（ZnO与HCl水溶液反应）；5)凝固点降低法测摩尔质量（萘－苯系统）；6)二元完全互溶液体蒸馏曲线（乙醇－正丙醇系统，阿贝折射仪）；7)二元凝聚系统相图；8) 原电池热力学（电位差计的应用）；9)过氧化氢催化分解（KI催化剂）；10)乙酸乙酯皂化反应（电导仪的应用）；11)表面张力的测定（气泡最大压力法），以上实验的原理及物理量的测量方法

三、试卷题型及比例
计算题60％，概念题30％，实验题10％。

四、考试形式及时间
考试形式均为笔试。考试时间为3小时。

E. 碧水源 的mbr项目是什么意思

MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类,有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) ;按膜的结构型式分类,有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。
一、 MBR 工艺的组成
膜- 生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。通常提到的膜 - 生物反应器实际上是三类反应器的总称： ① 曝气膜 - 生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ； ② 萃取膜 - 生物反应器（ ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR ）； ③ 固液分离型膜 - 生物反应器（ Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 简称 MBR ）。
二、曝气膜 - 生物反应器
曝气膜 -生物反应器最早见于 Cote.P 等 1988年报道，采用透气性致密膜（如硅橡胶膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点（ Bubble Point）情况下，可实现向生物反应器的无泡曝气。该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率，有利于曝气工艺的控制，不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。如图 [1] 所示。
图 [1]
三、萃取膜 - 生物反应器
萃取膜 - 生物反应器 又称为 EMBR （Extractive Membrane Bioreactor）。因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在，某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理；当废水中含挥发性有毒物质时，若采用传统的好氧生物处理过程，污染物容易随曝气气流挥发，发生气提现象，不仅处理效果很不稳定，还会造成大气污染。为了解决这些技术难题，英国学者 Livingston研究开发了 EMB 。其工艺流程见图 2。废水与活性污泥被膜隔开来，废水在膜内流动，而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动，废水与微生物不直接接触，有机污染物可以选择性透过膜被另一侧的微生物降解。由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立，各单元水流相互影响不大，生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响，使水处理效果稳定。系统的运行条件如 HRT 和 SRT 可分别控制在最优的范围，维持最大的污染物降解速率。
四、固液分离型膜 - 生物反应器
固液分离型膜 - 生物反应器是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜 -生物反应器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。在传统的废水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在 1.5~3.5g/L左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（ HRT ）与污泥龄（ SRT）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的 25% ～40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。针对上述问题， MBR将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌 (特别是优势菌群 ) 的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低 F/M比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。
五、 MBR 工艺类型
以下讨论的均为固液分离型膜 - 生物反应器。 根据膜组件和生物反应器的组合方式，可将 膜 - 生物反应器 分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。分置式和一体式的 MBR 请参见图 3 。
分置式膜 - 生物反应器把膜组件和生物反应器分开设置，如图 3所示。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水；固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。分置式膜 -生物反应器的特点是运行稳定可靠，易于膜的清洗、更换及增设；而且膜通量普遍较大。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，水流循环量大、动力费用高 (Yamamoto, 1989)，并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象 ( Brockmann and Seyfried, 1997 ) 。
一体式膜 - 生物反应器是把膜组件置于生物反应器内部，如图 4 所示。进水进入膜 -生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外压作用下由膜过滤出水。这种形式的膜 -生物反应器由于省去了混合液循环系统，并且靠抽吸出水，能耗相对较低；占地较分置式更为紧凑，近年来在水处理领域受到了特别关注。但是一般膜通量相对较低，容易发生膜污染，膜污染后不容易清洗和更换。
复合式膜 - 生物反应器在形式上也属于一体式膜 - 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，改变了反应器的某些性状，如图 5 所示：
MBR 工艺的特点
与许多传统的生物水处理工艺相比， MBR 具有以下主要特点：
一、出水水质优质稳定
由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈， 悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除 ，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准（ CJ25.1-89 ），可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。
同时，膜分离也使 微生物被完全被截流在生物反应器内， 使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。
二、剩余污泥产量少
该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污泥处理费用。
三、占地面积小，不受设置场合限制
生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省； 该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。
四、可去除氨氮及难降解有机物
由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。
五、操作管理方便，易于实现自动控制
该工艺实现了水力停留时间（ HRT ）与污泥停留时间（ SRT ）的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。
六、易于从传统工艺进行改造
该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。
膜 - 生物反应器也存在一些不足。主要表现在以下几个方面：
o 膜造价高，使膜 - 生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；
o 膜污染容易出现，给操作管理带来不便；
o 能耗高：首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺高。
MBR 工艺用膜
膜可以由很多种材料制备，可以是液相、固相甚至是气相的。目前使用的分离膜绝大多数是固相膜。根据孔径不同可分为：微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜；根据材料不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是微滤级别膜。膜可以是均质或非均质的，可以是荷电的或电中性的。广泛用于废水处理的膜主要是由有机高分子材料制备的固相非对称膜。
膜的分类如图所示：
一、 MBR 膜材质
1、高分子有机膜材料： 聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。
有机膜成本相对较低，造价便宜，膜的制造工艺较为成熟，膜孔径和形式也较为多样，应用广泛，但运行过程易污染、强度低、使用寿命短。
2、无机膜 ：是固态膜的一种，是由无机材料，如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。
目前在 MBR 中使用的无机膜多为陶瓷膜，优点是：它可以在 pH ＝ 0~14 、压力 P<10MPa 、温度 <350 ℃的环境中使用，其通量高、能耗相对较低，在高浓度工业废水处理中具有很大竞争力；缺点是：造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难。
二、 MBR 膜孔径
MBR 工艺中用膜一般为微滤膜（ MF ）和超滤膜（ UF ），大都采用 0.1 ～ 0.4 μ m 膜孔径，这对于固液分离型的膜反应器来说已经足够。
微滤膜常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纤维素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等。
超滤常用聚合物材料有：聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚丙烯腈（ PAN ）、聚偏氟乙烯、纤维素酯、聚醚醚酮、聚亚酰胺、聚醚酰胺等。
三、 MBR 膜组件
为了便于工业化生产和安装，提高膜的工作效率，在单位体积内实现最大的膜面积，通常将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内，在一定的驱动力下，完成混合液中各组分的分离，这类装置称为膜组件（ Mole ）。
工业上常用的膜组件形式有五种：
板框式（ Plate and Frame Mole ）、螺旋卷式 (Spiral Wound Mole) 、圆管式 (TubularMole) 、中空纤维式 (Hollow Fiber Mole) 和毛细管式 (Capillary Mole)。前两种使用平板膜，后三者使用管式膜。圆管式膜直径 >10mm; 毛细管式－ 0.5~10.0mm ；中空纤维式<0.5mm> 。
表：各种膜组件特性
名称/项目 中空纤维式 毛细管式 螺旋卷式 平板式 圆管式
价格（元 /m 3 ） 40~150 150~800 250~800 800~2500 400~1500
冲填密度 高 中 中 低 低
清洗 难 易 中 易 易
压力降 高 中 中 中 低
可否高压操作 可 否 可 较难 较难
膜形式限制 有 有 无 无 无
MBR 工艺中常用的膜组件形式有：板框式、圆管式、中空纤维式。
板框式：
是 MBR 工艺最早应用的一种膜组件形式，外形类似于普通的板框式压滤机。优点是：制造组装简单，操作方便，易于维护、清洗、更换。缺点是：密封较复杂，压力损失大，装填密度小。
圆管式：
是由膜和膜的支撑体构成，有内压型和外压型两种运行方式。实际中多采用内压型，即进水从管内流入，渗透液从管外流出。膜直径在 6~24mm 之间。圆管式膜优点是：料液可以控制湍流流动，不易堵塞，易清洗，压力损失小。缺点是：装填密度小。
中空纤维式：
组装形式如下图所示：
[ 图 ]
外径一般为 40 ～ 250 μm ，内径为 25 ～ 42μm 。优点是：耐压强度高，不易变形。在 MBR中，常把组件直接放入反应器中，不需耐压容器，构成浸没式膜 -生物反应器。一般为外压式膜组件。优点是：装填密度高；造价相对较低；寿命较长，可以采用物化性能稳定，透水率低的尼龙中空纤维膜；膜耐压性能好，不需支撑材料。缺点是：对堵塞敏感，污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响。
MBR 膜组件设计的一般要求：
o 对膜提供足够的机械支撑，流道通畅，没有流动死角和静水区；
o 能耗较低，尽量减少浓差极化，提高分离效率，减轻膜污染；
o 尽可能高的装填密度，安装，清洗、更换方便；
o 具有足够的机械强度、化学和热稳定性。
膜组件的选用要综合考虑其成本，装填密度、应用场合、系统流程、膜污染及清洗、使用寿命等。
MBR 的应用领域
进入 90 年代中后期，膜 - 生物反应器在国外已进入了实际应用阶段。加拿大 Zenon 公司首先推出了超滤管式膜 -生物反应器，并将其应用于城市污水处理。为了节约能耗，该公司又开发了浸入式中空纤维膜组件，其开发出的膜 -生物反应器已应用于美国、德国、法国和埃及等十多个地方，规模从 380m 3 /d 至 7600m 3 /d。日本三菱人造丝公司也是世界上浸入式中空纤维膜的知名提供商，其在 MBR 的应用方面也积累了多年的经验，在日本以及其他国家建有多项实际 MBR工程。日本 Kubota 公司是另一个在膜 -生物反应器实际应用中具有竞争力的公司，它所生产的板式膜具有流通量大、耐污染和工艺简单等特点。国内一些研究者及企业也在 MBR实用化方面进行着尝试。
现在，膜 - 生物反应器已应用于以下领域：
一、 城市污水处理及建筑中水回用
1967年第一个采用 MBR 工艺的废水处理厂由美国的 Dorr-Oliver 公司建成，这个处理厂处理 14m 3 /d 废水。 1977年，一套污水回用系统在日本的一幢高层建筑中得到实际应用。 1980 年，日本建成了两座处理能力分别为 10m 3 /d 和 50m 3 /d的 MBR 处理厂。 90 年代中期，日本就有 39 座这样的厂在运行，最大处理能力可达 500m 3 /d ，并且有 100 多处的高楼采用MBR 将污水处理后回用于中水道。 1997 年，英国 Wessex 公司在英国 Porlock 建立了当时世界上最大的 MBR系统，日处理量达 2 ， 000 m 3 ， 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了 13 ， 000m 3 /d 的MBR 工厂 [14] 。
1998 年 5 月，清华大学进行的一体式膜 - 生物反应器中试系统通过了国家鉴定。 2000年初，清华大学在北京市海淀乡医院建起了一套实用的 MBR 系统，用以处理医院废水，该工程于 2000 年 6 月建成并投入使用，目前运转正常。2000 年 9 月，天津大学杨造燕教授及其领导的科研小组在天津新技术产业园区普辰大厦建成了一个 MBR 示范工程，该系统日处理污水 25吨，处理后的污水全部用于卫生间的冲洗及绿地浇洒，占地面积为 10 平方米，处理每吨污水的能耗为 0.7kW · h 。
二、. 工业废水处理
90年代以来， MBR 的处理对象不断拓宽，除中水回用、粪便污水处理以外， MBR在工业废水处理中的应用也得到了广泛关注，如处理食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料废水、石油化工废水，均获得了良好的处理效果。 90 年代初，美国在 Ohio 建造了一套用于处理某汽车制造厂的工业废水的 MBR 系统，处理规模为 151m 3 /d，该系统的有机负荷达 6.3kgCOD/m 3 · d ， COD 去除率为 94%，绝大部分的油与油脂被降解。在荷兰，一脂肪提取加工厂采用传统的氧化沟污水处理技术处理其生产废水，由于生产规模的扩大，结果导致污泥膨胀，污泥难以分离，最后采用 Zenon 的膜组件代替沉淀池，运行效果良好。
三、. 微污染饮用水净化
随着氮肥与杀虫剂在农业中的广泛应用，饮用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期开发出同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂、去除浊度功能的 MBR工艺， 1995 年该公司在法国的 Douchy 建成了日产饮用水 400m 3 的工厂。出水中氮浓度低于 0.1mgNO 2 /L，杀虫剂浓度低于 0.02 μ g/L 。
四、. 粪便污水处理
粪便污水中有机物含量很高，传统的反硝化处理方法要求有很高污泥浓度，固液分离不稳定，影响了三级处理效果。 MBR 的出现很好地解决了这一问题，并且使粪便污水不经稀释而直接处理成为可能。
日本已开发出被称之为 NS 系统的屎尿处理技术，最核心部分是平板膜装置与好氧高浓度活性污泥生物反应器组合的系统。 NS 系统于 1985年在日本琦玉县越谷市建成，生产规模为 10kL/d ， 1989 年又先后在长崎县、熊本县建成新的屎尿处理设施。 NS 系统中的平板膜每组约0.4m 2 共几十组并列安装，做成能自动打开的框架装置，并能自动冲洗。膜材料为截流分子量 20000 的聚砜超滤膜。反应器内污泥浓度保持在15000~18000mg/L 范围内。到 1994 年，日本已有 1200 多套 MBR 系统用于处理 4000 多万人的粪便污水。

F. 如何以大学生恋爱观为题写新闻稿，拜托！

爱情，是人生必经的情感。如今，校园恋情作为一门“学问”开诚布公地搬到课堂上，让天津大学的学生们第一次有了在恋爱课堂提问的机会。在天津大学举行的“走进心灵，猜透你的心”——大学生正确恋爱观主题讲座，以发人深省的效果受到学生的热捧。
现场
恋爱问题师生达成默契
讲座当天全场座无虚席，大学生对于爱情这个亘古不衰话题的关注程度可见一斑。长期从事德育教学和心理咨询工作、社交心理学课程主讲教师杨燕教授是此次讲座的主讲。从倾慕性情感，过渡为友谊的建立，再升华成爱情，杨老师结合自己的经历，深入浅出地为大学生剖析了如何寻找到自己的真爱、怎样树立正确的爱情观、建立后如何把握爱情的长久、失恋后的感情排解等大学生最关心的爱情问题。
“大学生首先要妥善处理好爱情、事业与学业的关系，不能为了谈恋爱放弃自己的使命，因为任何爱情在现实社会面前都是‘苍白无力’的。要想爱情长久，就要不断创造可以供其生长的土壤，最好的方式就是通过自己的努力，为爱情创造健康成长的条件。”台上，杨老师讲得用心良苦，台下，学生们听得专心致志。“其次，爱情是双向的，互相有吸引对方的优点才能让爱情有所结果。遇到爱你的人，一定要善待他(她)，不管你是否也爱他(她)。全心全意去爱你爱的人，不要违背自己的内心，更不要玩弄感情。如果对方也爱你，那就好好地规划一下自己的目标，努力给他(她)幸福。”杨老师的讲述引得场下的学生感同身受、频频点头。
解惑
亲历爱情为何力不从心
“爱和被爱都是一种能力，对于正确的爱情观很多大学生一点就通，但就是在亲身面对爱情时总感觉力不从心。”针对大学生恋爱的现状，杨老师告诉记者，“爱情最重要的是互相理解、对爱人有责任心、懂得关心对方，而这些恰恰是大学生欠缺的。”杨老师说，很多女同学找她倾诉时，都会发出“男朋友不懂事、小心眼，一点也不关心我”的感慨。如今的大学生大多是“独苗”，自私是难免的。但在真爱经过的时候，男女双方应该好好把握，不要只想自己合适，对方并不亏欠你什么，负起应有的责任心，才能让爱情长久。
杨老师表示，还有一部分大学生抱着“不在乎天长地久，只在乎曾经拥有”的错误观点，这是对他人更是对自己的不负责。爱情不是游戏，换位思考一下，也要考虑到他人的感受。“大学阶段的爱情大多是追求浪漫，单纯真挚的感情非常难得，我鼓励每位大学生都能找到自己的真爱。”杨老师同时提醒大学生，接触社会越来越久，感情也会更为现实，如果想让爱情长久，两个人不能只停留在外表的倾慕上，互爱内在才是最重要的。“价值观、人生观、世界观是否一致，看待问题的角度、方法是否相同，也是影响爱情质量的关键。”
担心
三成左右学生认可同居

在谈及大学生同居这个敏感话题时，杨老师表示曾针对该问题在学校内做过问卷调查，结果显示，三成大学生对同居表示认同，至少一成学生曾同居。但由于传统保守思想的影响，男同学大多表示“宽己严她”，自己接受同居，但如果现任女友曾与他人同居则不能接受。让杨老师印象深刻的一位女生在寻求心理帮助时，坦言自己与现任男友的感情非常深且真挚，因此认为应该向他坦承一切，便将自己曾与前男友同居的事和盘托出。谁知，现男友不但不理解女生，而且表现得非常痛苦，两人感情降至冰点。女孩懊悔不已，哭着询问杨老师是否再也找不到真爱了。
对此，同为女性的杨老师建议，女生一定要自爱，因为大多数大学生尚显孩子气，并不真正懂得爱情和把握爱情，年轻人容易一时冲动造成终身遗憾，发现为时已晚才追悔莫及。面对爱情时，不要让感性逾越理智。此外，一个懂得真爱的男生即使介意，也不会对女孩的过去揪住不放，爱是无私奉献，互相尊重。“曾经做过什么”不重要，真正重要的是“现在他(她)为你做了什么”。

G. mbr的应用领域

进入90年代中后期，膜--生物反应器在国外已进入了实际应用阶段。加拿大Zenon公司首先推出了超滤管式膜--生物反应器，并将其应用于城市污水处理。为了节约能耗，该公司又开发了浸入式中空纤维膜组件，其开发出的膜--生物反应器已应用于美国、德国、法国和埃及等十多个地方，规模从380m3 /d至7600m3/d。日本三菱人造丝公司也是世界上浸入式中空纤维膜的知名提供商，其在MBR的应用方面也积累了多年的经验，在日本以及其他国家建有多项实际MBR工程。日本Kubota公司是另一个在膜--生物反应器实际应用中具有竞争力的公司，它所生产的板式膜具有流通量大、耐污染和工艺简单等特点。国内一些研究者及企业也在MBR实用化方面进行着尝试。
膜--生物反应器已应用于以下领域：
城市污水处理及建筑中水回用
1967年第一个采用MBR工艺的废水处理厂由美国的Dorr-Oliver公司建成，这个处理厂处理14m3/d废水。 1977年，一套污水回用系统在日本的一幢高层建筑中得到实际应用。1980年，日本建成了两座处理能力分别为 10m3/d 和50m3/d的MBR处理厂。90年代中期，日本就有39座这样的厂在运行，最大处理能力可达500m3 /d，并且有100 多处的高楼采用MBR将污水处理后回用于中水道。1997年，英国Wessex公司在英国Porlock建立了当时世界上最大的MBR系统，日处理量达2000m3，1999年又在Dorset的Swanage建成了13000m3/d的MBR工厂。
1998年5月，清华大学进行的一体式膜--生物反应器中试系统通过了国家鉴定。2000年初，清华大学在北京市海淀乡医院建起了一套实用的MBR系统，用以处理医院废水，该工程于2000年6月建成并投入使用，运转正常。2000 年 9 月，天津大学杨造燕教授及其领导的科研小组在天津新技术产业园区普辰大厦建成了一个MBR示范工程，该系统日处理污水25t，处理后的污水全部用于卫生间的冲洗及绿地浇洒，占地面积为10平方米，处理每吨污水的能耗为0.7kW·h。
工业废水处理
90年代以来，MBR的处理对象不断拓宽，除中水回用、粪便污水处理以外，MBR在工业废水处理中的应用也得到了广泛关注，如处理食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料废水、石油化工废水，均获得了良好的处理效果。90年代初，美国在Ohio建造了一套用于处理某汽车制造厂的工业废水的MBR系统，处理规模为151m3/d，该系统的有机负荷达6.3kgCOD/m3·d ，COD去除率为94%，绝大部分的油与油脂被降解。在荷兰，一座脂肪提取加工厂采用传统的氧化沟污水处理技术处理其生产废水，由于生产规模的扩大，结果导致污泥膨胀，污泥难以分离，最后采用Zenon的膜组件代替沉淀池，运行效果良好。
微污染饮用水净化
随着氮肥与杀虫剂在农业中的广泛应用，饮用水也不同程度受到污染。LyonnaisedesEaux公司在90年代中期开发出同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂、去除浊度功能的MBR工艺，1995 年该公司在法国的Douchy建成了日产饮用水400m3的工厂。出水中氮浓度低于0.1mgNO2/L，杀虫剂浓度低于0.02μg/L 。
粪便污水处理
粪便污水中有机物含量很高，传统的反硝化处理方法要求有很高污泥浓度，固液分离不稳定，影响了三级处理效果。MBR的出现很好地解决了这一问题，并且使粪便污水不经稀释而直接处理成为可能。
日本已开发出被称之为NS系统的屎尿处理技术，最核心部分是平板膜装置与好氧高浓度活性污泥生物反应器组合的系统。NS系统于1985年在日本琦玉县越谷市建成，生产规模为10kL/d，1989年又先后在长崎县、熊本县建成新的屎尿处理设施。NS系统中的平板膜每组约0.4m2共几十组并列安装，做成能自动打开的框架装置，并能自动冲洗。膜材料为截流分子量20000的聚砜超滤膜。反应器内污泥浓度保持在15000~18000mg/L范围内。到 1994 年，日本已有1200多套MBR系统用于处理4000多万人的粪便污水。
土地填埋场/肥渗滤液处理
土地填埋场/堆肥渗滤液含有高浓度的污染物，其水质和水量随气候条件与操作运行条件的变化而变化。 MBR技术在1994年前就被多家污水处理厂用于该种污水的处理。通过MBR与RO技术的结合，不仅能去除SS、有机物和氮，而且能有效去除盐类与重金属。美国Envirogen公司开发出一种MBR用于土地填埋场渗滤液的处理，并在新泽西建成一个日处理能力为40万加仑（约1500m3/d）的装置，在2000年底投入运行。该种MBR使用一种自然存在的混合菌来分解渗滤液中的烃和氯代化合物，其处理污染物的浓度为常规废水处理装置的50 ～ 100倍。能达到这一处理效果的原因是，MBR能够保留高效细菌并使细菌浓度达到50000g/。在现场中试中，进液COD为几百至40000mg/L，污染物的去除率达90%以上。
国内外 MBR 主要应用领域及相应百分比率： 污水类型 所占百分比率（%） 工业污水 27 城市污水 12 建筑污水 24 垃圾 9 家庭污水 27

H. 饭堂废水成分

饭堂废水与通常生活污水成分差别不大，主要污染物为有机物（主要来自冲洗油污，可用COD/BOD表征，浓度大约在100-400mg/L），无机物颗粒(灰尘渣土等，用SS表征)，以及一定盐分。

由于有机物浓度低、水量小、有盐分的特点，最适宜的方法简单沉淀后用膜－生物反应器（MBR）处理。MBR的简介附在后边，另外，生物膜法也进行了解释。

生物膜法（biomembrance process）
生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。生物膜法具有以下特点：（1）对水量、水质、水温变动适应性强；（2）处理效果好并具良好硝化功能；（3）污泥量小（约为活性污泥法的3／4）且易于固液分离；（4）动力费用省。
生物膜法又称固定膜法
基本特征是：
在污水处理构筑物内设置微生物生长聚集的载体（一般称填料），在充氧的条件下，微生物在填料表面聚附着形成生物膜，经过充氧的污水以一定的流速流过填料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并最终导致生物膜的脱落。随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污水得到净化。
微生物在填料表面聚附着形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一层薄薄的水层，水层中的有机物已经被生物膜氧化分解，故水层中的有机物浓度浓度比进水要低得多，当废水从生物膜表面流过时，有机物就会从运动着的废水中转移到附着在生物膜表面的水层中去，并进一步被生物膜所吸附，同时，空气中的氧也经过废水而进入生物膜水层并向内部转移。
生物膜上的微生物在有溶解氧的条件下对有机物进行分解和机体本身进行新陈代谢，因此产生的二氧化碳等无机物又沿着相反的方向，即从生物膜经过附着水层转移到流动的废水中或空气中去。这样一来 ，出水的有机物含量减少，废水得到了净化。
生物膜法的主要形式有哪些？
按生物膜与废水的接触方式分为：
填充式和浸渍式两种
填充式包括生物滤池和生物转盘
浸渍式包括接触氧化法和生物流化床

在污水处理，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor ）,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类,有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) ;按膜的结构型式分类,有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。

一、 MBR 工艺的组成
膜 - 生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。通常提到的膜 - 生物反应器实际上是三类反应器的总称： ① 曝气膜 - 生物反应器 (Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ； ② 萃取膜 - 生物反应器（ Extractive Membrane Bioreactor, EMBR ）； ③ 固液分离型膜 - 生物反应器（ Solid/Liquid Separation Membrane Bioreactor, SLSMBR, 简称 MBR ）。
二、曝气膜 - 生物反应器
曝气膜 - 生物反应器最早见于 Cote.P 等 1988 年报道，采用透气性致密膜（如硅橡胶膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点（ Bubble Point ）情况下，可实现向生物反应器的无泡曝气。该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率，有利于曝气工艺的控制，不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。如图 [1] 所示。
图 [1]
三、萃取膜 - 生物反应器
萃取膜 - 生物反应器 又称为 EMBR （ Extractive Membrane Bioreactor ）。因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在，某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理；当废水中含挥发性有毒物质时，若采用传统的好氧生物处理过程，污染物容易随曝气气流挥发，发生气提现象，不仅处理效果很不稳定，还会造成大气污染。为了解决这些技术难题，英国学者 Livingston 研究开发了 EMB 。其工艺流程见图 2 。废水与活性污泥被膜隔开来，废水在膜内流动，而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动，废水与微生物不直接接触，有机污染物可以选择性透过膜被另一侧的微生物降解。由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立，各单元水流相互影响不大，生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响，使水处理效果稳定。系统的运行条件如 HRT 和 SRT 可分别控制在最优的范围，维持最大的污染物降解速率。
[ 图 2] （暂缺）
四、固液分离型膜 - 生物反应器
固液分离型膜 - 生物反应器是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜 - 生物反应器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。在传统的废水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在 1.5~3.5g/L 左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（ HRT ）与污泥龄（ SRT ）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的 25% ～ 40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。针对上述问题， MBR 将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌 ( 特别是优势菌群 ) 的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低 F/M 比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。
五、 MBR 工艺类型
以下讨论的均为固液分离型膜 - 生物反应器。 根据膜组件和生物反应器的组合方式，可将 膜 - 生物反应器 分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。分置式和一体式的 MBR 请参见图 3 。
分置式膜 - 生物反应器把膜组件和生物反应器分开设置，如图 3 所示。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水；固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。分置式膜 - 生物反应器的特点是运行稳定可靠，易于膜的清洗、更换及增设；而且膜通量普遍较大。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，水流循环量大、动力费用高 (Yamamoto, 1989) ，并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象 ( Brockmann and Seyfried, 1997 ) 。
一体式膜 - 生物反应器是把膜组件置于生物反应器内部，如图 4 所示。进水进入膜 - 生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外压作用下由膜过滤出水。这种形式的膜 - 生物反应器由于省去了混合液循环系统，并且靠抽吸出水，能耗相对较低；占地较分置式更为紧凑，近年来在水处理领域受到了特别关注。但是一般膜通量相对较低，容易发生膜污染，膜污染后不容易清洗和更换。
复合式膜 - 生物反应器在形式上也属于一体式膜 - 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，改变了反应器的某些性状，如图 5 所示：

MBR 工艺的特点
与许多传统的生物水处理工艺相比， MBR 具有以下主要特点：
一、出水水质优质稳定
由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈， 悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除 ，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准（ CJ25.1-89 ），可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。
同时，膜分离也使 微生物被完全被截流在生物反应器内， 使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但 提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器 对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。
二、剩余污泥产量少
该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污泥处理费用。
三、占地面积小，不受设置场合限制
生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省； 该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。
四、可去除氨氮及难降解有机物
由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。
五、操作管理方便，易于实现自动控制
该工艺实现了水力停留时间（ HRT ）与污泥停留时间（ SRT ）的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。
六、易于从传统工艺进行改造
该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。
膜 - 生物反应器也存在一些不足。主要表现在以下几个方面：
• 膜造价高，使膜 - 生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；
• 膜污染容易出现，给操作管理带来不便；
• 能耗高：首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺高。
MBR 工艺用膜
膜可以由很多种材料制备，可以是液相、固相甚至是气相的。目前使用的分离膜绝大多数是固相膜。根据孔径不同可分为：微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜；根据材料不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是微滤级别膜。膜可以是均质或非均质的，可以是荷电的或电中性的。广泛用于废水处理的膜主要是由有机高分子材料制备的固相非对称膜。
膜的分类如图所示：
一、 MBR 膜材质
1、高分子有机膜材料： 聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。
有机膜成本相对较低，造价便宜，膜的制造工艺较为成熟，膜孔径和形式也较为多样，应用广泛，但运行过程易污染、强度低、使用寿命短。
2、无机膜 ：是固态膜的一种，是由无机材料，如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。
目前在 MBR 中使用的无机膜多为陶瓷膜，优点是：它可以在 pH ＝ 0~14 、压力 P<10MPa 、温度 <350 ℃ 的环境中使用，其通量高、能耗相对较低，在高浓度工业废水处理中具有很大竞争力；缺点是：造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难。
二、 MBR 膜孔径
MBR 工艺中用膜一般为微滤膜（ MF ）和超滤膜（ UF ），大都采用 0.1 ～ 0.4 μ m 膜孔径，这对于固液分离型的膜反应器来说已经足够。
微滤膜常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纤维素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等。
超滤常用聚合物材料有：聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚丙烯腈（ PAN ）、聚偏氟乙烯、纤维素酯、聚醚醚酮、聚亚酰胺、聚醚酰胺等。
三、 MBR 膜组件
为了便于工业化生产和安装，提高膜的工作效率，在单位体积内实现最大的膜面积，通常将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内，在一定的驱动力下，完成混合液中各组分的分离，这类装置称为膜组件（ Mole ）。
工业上常用的膜组件形式有五种：
板框式（ Plate and Frame Mole ）、螺旋卷式 (Spiral Wound Mole) 、圆管式 (Tubular Mole) 、中空纤维式 (Hollow Fiber Mole) 和毛细管式 (Capillary Mole) 。前两种使用平板膜，后三者使用管式膜。圆管式膜直径 >10mm; 毛细管式－ 0.5~10.0mm ；中空纤维式 <0.5mm> 。
表：各种膜组件特性
名称/项目 中空纤维式 毛细管式 螺旋卷式 平板式 圆管式
价格（元 /m 3 ） 40~150 150~800 250~800 800~2500 400~1500
冲填密度 高 中 中 低 低
清洗 难 易 中 易 易
压力降 高 中 中 中 低
可否高压操作 可 否 可 较难 较难
膜形式限制 有 有 无 无 无
MBR 工艺中常用的膜组件形式有：板框式、圆管式、中空纤维式。
板框式：
是 MBR 工艺最早应用的一种膜组件形式，外形类似于普通的板框式压滤机。优点是：制造组装简单，操作方便，易于维护、清洗、更换。缺点是：密封较复杂，压力损失大，装填密度小。
圆管式：
是由膜和膜的支撑体构成，有内压型和外压型两种运行方式。实际中多采用内压型，即进水从管内流入，渗透液从管外流出。膜直径在 6~24mm 之间。圆管式膜优点是：料液可以控制湍流流动，不易堵塞，易清洗，压力损失小。缺点是：装填密度小。
中空纤维式：
组装形式如下图所示：
[ 图 ]
外径一般为 40 ～ 250 μm ，内径为 25 ～ 42μm 。优点是：耐压强度高，不易变形。在 MBR 中，常把组件直接放入反应器中，不需耐压容器，构成浸没式膜 - 生物反应器。一般为外压式膜组件。优点是：装填密度高；造价相对较低；寿命较长，可以采用物化性能稳定，透水率低的尼龙中空纤维膜；膜耐压性能好，不需支撑材料。缺点是：对堵塞敏感，污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响。
MBR 膜组件设计的一般要求：
• 对膜提供足够的机械支撑，流道通畅，没有流动死角和静水区；
• 能耗较低，尽量减少浓差极化，提高分离效率，减轻膜污染；
• 尽可能高的装填密度，安装，清洗、更换方便；
• 具有足够的机械强度、化学和热稳定性。
膜组件的选用要综合考虑其成本，装填密度、应用场合、系统流程、膜污染及清洗、使用寿命等。
MBR 的应用领域
进入 90 年代中后期，膜 - 生物反应器在国外已进入了实际应用阶段。加拿大 Zenon 公司首先推出了超滤管式膜 - 生物反应器，并将其应用于城市污水处理。为了节约能耗，该公司又开发了浸入式中空纤维膜组件，其开发出的膜 - 生物反应器已应用于美国、德国、法国和埃及等十多个地方，规模从 380m 3 /d 至 7600m 3 /d 。日本三菱人造丝公司也是世界上浸入式中空纤维膜的知名提供商，其在 MBR 的应用方面也积累了多年的经验，在日本以及其他国家建有多项实际 MBR 工程。日本 Kubota 公司是另一个在膜 - 生物反应器实际应用中具有竞争力的公司，它所生产的板式膜具有流通量大、耐污染和工艺简单等特点。国内一些研究者及企业也在 MBR 实用化方面进行着尝试。
现在，膜 - 生物反应器已应用于以下领域：
一、 城市污水处理及建筑中水回用
1967 年第一个采用 MBR 工艺的废水处理厂由美国的 Dorr-Oliver 公司建成，这个处理厂处理 14m 3 /d 废水。 1977 年，一套污水回用系统在日本的一幢高层建筑中得到实际应用。 1980 年，日本建成了两座处理能力分别为 10m 3 /d 和 50m 3 /d 的 MBR 处理厂。 90 年代中期，日本就有 39 座这样的厂在运行，最大处理能力可达 500m 3 /d ，并且有 100 多处的高楼采用 MBR 将污水处理后回用于中水道。 1997 年，英国 Wessex 公司在英国 Porlock 建立了当时世界上最大的 MBR 系统，日处理量达 2 ， 000 m 3 ， 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了 13 ， 000m 3 /d 的 MBR 工厂 [14] 。
1998 年 5 月，清华大学进行的一体式膜 - 生物反应器中试系统通过了国家鉴定。 2000 年初，清华大学在北京市海淀乡医院建起了一套实用的 MBR 系统，用以处理医院废水，该工程于 2000 年 6 月建成并投入使用，目前运转正常。 2000 年 9 月，天津大学杨造燕教授及其领导的科研小组在天津新技术产业园区普辰大厦建成了一个 MBR 示范工程，该系统日处理污水 25 吨，处理后的污水全部用于卫生间的冲洗及绿地浇洒，占地面积为 10 平方米，处理每吨污水的能耗为 0.7kW · h 。
二、. 工业废水处理
90 年代以来， MBR 的处理对象不断拓宽，除中水回用、粪便污水处理以外， MBR 在工业废水处理中的应用也得到了广泛关注，如处理食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料废水、石油化工废水，均获得了良好的处理效果。 90 年代初，美国在 Ohio 建造了一套用于处理某汽车制造厂的工业废水的 MBR 系统，处理规模为 151m 3 /d ，该系统的有机负荷达 6.3kgCOD/m 3 · d ， COD 去除率为 94% ，绝大部分的油与油脂被降解。在荷兰，一脂肪提取加工厂采用传统的氧化沟污水处理技术处理其生产废水，由于生产规模的扩大，结果导致污泥膨胀，污泥难以分离，最后采用 Zenon 的膜组件代替沉淀池，运行效果良好。
三、. 微污染饮用水净化
随着氮肥与杀虫剂在农业中的广泛应用，饮用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期开发出同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂、去除浊度功能的 MBR 工艺， 1995 年该公司在法国的 Douchy 建成了日产饮用水 400m 3 的工厂。出水中氮浓度低于 0.1mgNO 2 /L ，杀虫剂浓度低于 0.02 μ g/L 。
四、. 粪便污水处理
粪便污水中有机物含量很高，传统的反硝化处理方法要求有很高污泥浓度，固液分离不稳定，影响了三级处理效果。 MBR 的出现很好地解决了这一问题，并且使粪便污水不经稀释而直接处理成为可能。
日本已开发出被称之为 NS 系统的屎尿处理技术，最核心部分是平板膜装置与好氧高浓度活性污泥生物反应器组合的系统。 NS 系统于 1985 年在日本琦玉县越谷市建成，生产规模为 10kL/d ， 1989 年又先后在长崎县、熊本县建成新的屎尿处理设施。 NS 系统中的平板膜每组约 0.4m 2 共几十组并列安装，做成能自动打开的框架装置，并能自动冲洗。膜材料为截流分子量 20000 的聚砜超滤膜。反应器内污泥浓度保持在 15000~18000mg/L 范围内。到 1994 年，日本已有 1200 多套 MBR 系统用于处理 4000 多万人的粪便污水。
五、土地填埋场 / 堆肥渗滤液处理
土地填埋场 / 堆肥渗滤液含有高浓度的污染物，其水质和水量随气候条件与操作运行条件的变化而变化。 MBR 技术在 1994 年前就被多家污水处理厂用于该种污水的处理。通过 MBR 与 RO 技术的结合，不仅能去除 SS 、有机物和氮，而且能有效去除盐类与重金属。最近美国 Envirogen 公司开发出一种 MBR 用于土地填埋场渗滤液的处理，并在新泽西建成一个日处理能力为 40 万加仑 ( 约 1500m 3 /d) 的装置，在 2000 年底投入运行。该种 MBR 使用一种自然存在的混合菌来分解渗滤液中的烃和氯代化合物，其处理污染物的浓度为常规废水处理装置的 50 ～ 100 倍。能达到这一处理效果的原因是， MBR 能够保留高效细菌并使细菌浓度达到 50 ， 000g/L 。在现场中试中，进液 COD 为几百至 40 ， 000mg/L ，污染物的去除率达 90% 以上。
国内外 MBR 主要应用领域及相应百分比率：
污水类型 所占百分比率（％） 污水类型 所占百分比率（％）
工业污水 27 城市污水 12
建筑污水 24 垃圾 9
家庭污水 27
MBR 发展前瞻
一、MBR 应用的重点领域和方向
•现有城市污水处理厂的更新升级，特别是出水水质难以达标或处理流量剧增而占地面积无法扩大的水厂。
• 无排水管网系统的小区，如居民点、旅游度假区、风景区等。
• 有污水回用需求的地区或场所，如宾馆、洗车业、客机、流动厕所等充分发挥 MBR 占地面积小、设备紧凑、自动控制、灵活方便的特点。
• 高浓度、有毒、难降解工业废水处理。如造纸、制糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行业，是一种普遍的点源污染。 MBR 可以对这些常规处理工艺无法达标的废水进行有效的处理，并实现回用。
• 垃圾填埋厂渗滤液的处理及回用。
• 小规模污水厂（站）的应用。膜技术的特点十分适合处理小规模污水。
二、MBR 未来的研究重点如下
• 膜污染的机理及防治。
• MBR 工艺流程形式及运行条件的优化。
• MBR 污泥产率与运行条件的关系，以合理减少污泥产量，降低污泥处理费用。
• MBR 生物反应器内微生物的代谢特性及其对出水水质、污泥活性等的影响，从而确定适宜的微生物生长及代谢条件。
• MBR 工艺经济性研究。在目前国内经济发展水平、膜产品供应状况和规范设计要求的条件下， MBR 用于污水处理的最大经济流量的确定。
• 以节能、处理特殊水质对象、兼具脱氮除磷、操作维护简便、可以长期稳定运行等为目标，开发新型的膜 生物反应器 .
成熟、系统 MBR 的工艺设计方法

I. MBR工艺的MBR 的应用领域

进入 90 年代中后期，膜 - 生物反应器在国外已进入了实际应用阶段。加拿大 Zenon 公司首先推出了超滤管式膜 -生物反应器，并将其应用于城市污水处理。为了节约能耗，该公司又开发了浸入式中空纤维膜组件，其开发出的膜 -生物反应器已应用于美国、德国、法国和埃及等十多个地方，规模从 380m 3 /d 至 7600m 3 /d。日本三菱人造丝公司也是世界上浸入式中空纤维膜的知名提供商，其在 MBR 的应用方面也积累了多年的经验，在日本以及其他国家建有多项实际 MBR工程。日本 Kubota 公司是另一个在膜 -生物反应器实际应用中具有竞争力的公司，它所生产的板式膜具有流通量大、耐污染和工艺简单等特点。国内一些研究者及企业也在 MBR实用化方面进行着尝试。
现在，膜 - 生物反应器已应用于以下领域：
一、城市污水处理及建筑中水回用
1967年第一个采用 MBR 工艺的废水处理厂由美国的 Dorr-Oliver 公司建成，这个处理厂处理 14m 3 /d 废水。 1977年，一套污水回用系统在日本的一幢高层建筑中得到实际应用。 1980 年，日本建成了两座处理能力分别为 10m 3 /d 和 50m 3 /d的 MBR 处理厂。 90 年代初期，日本就有 39 座这样的厂在运行，最大处理能力可达 500m 3 /d ，并且有 100 多处的高楼采用MBR 将污水处理后回用于中水道。 1997 年，英国 Wessex 公司在英国 Porlock 建立了当时世界上最大的 MBR系统，日处理量达 2 ， 000 m 3 ， 1999 年又在 Dorset 的 Swanage 建成了 13 ， 000m 3 /d 的MBR 工厂 [14] 。
1998 年 5 月，清华大学进行的一体式膜 - 生物反应器中试系统通过了国家鉴定。 2000年初，清华大学在北京市海淀乡医院建起了一套实用的 MBR 系统，用以处理医院废水，该工程于 2000 年 6 月建成并投入使用，目前运转正常。2000 年 9 月，天津大学杨造燕教授及其领导的科研小组在天津新技术产业园区普辰大厦建成了一个 MBR 示范工程，该系统日处理污水 25吨，处理后的污水全部用于卫生间的冲洗及绿地浇洒，占地面积为 10 平方米，处理每吨污水的能耗为 0.7kW · h 。
二、工业废水处理
90年代以来， MBR 的处理对象不断拓宽，除中水回用、粪便污水处理以外， MBR在工业废水处理中的应用也得到了广泛关注，如处理食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料废水、石油化工废水，均获得了良好的处理效果。 90 年代初，美国在 Ohio 建造了一套用于处理某汽车制造厂的工业废水的 MBR 系统，处理规模为 151m 3 /d，该系统的有机负荷达 6.3kgCOD/m 3 · d ， COD 去除率为 94%，绝大部分的油与油脂被降解。在荷兰，一脂肪提取加工厂采用传统的氧化沟污水处理技术处理其生产废水，由于生产规模的扩大，结果导致污泥膨胀，污泥难以分离，最后采用 Zenon 的膜组件代替沉淀池，运行效果良好。
三、 微污染饮用水净化
随着氮肥与杀虫剂在农业中的广泛应用，饮用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期开发出同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂、去除浊度功能的 MBR工艺， 1995 年该公司在法国的 Douchy 建成了日产饮用水 400m 3 的工厂。出水中氮浓度低于 0.1mgNO 2 /L，杀虫剂浓度低于 0.02 μ g/L 。
四、粪便污水处理
粪便污水中有机物含量很高，传统的反硝化处理方法要求有很高污泥浓度，固液分离不稳定，影响了三级处理效果。 MBR 的出现很好地解决了这一问题，并且使粪便污水不经稀释而直接处理成为可能。
日本已开发出被称之为 NS 系统的屎尿处理技术，最核心部分是平板膜装置与好氧高浓度活性污泥生物反应器组合的系统。 NS 系统于 1985年在日本琦玉县越谷市建成，生产规模为 10kL/d ， 1989 年又先后在长崎县、熊本县建成新的屎尿处理设施。 NS 系统中的平板膜每组约0.4m 2 共几十组并列安装，做成能自动打开的框架装置，并能自动冲洗。膜材料为截流分子量 20000 的聚砜超滤膜。反应器内污泥浓度保持在15000~18000mg/L 范围内。到 1994 年，日本已有 1200 多套 MBR 系统用于处理 4000 多万人的粪便污水。
五、土地填埋场 / 堆肥渗滤液处理
土地填埋场 / 堆肥渗滤液含有高浓度的污染物，其水质和水量随气候条件与操作运行条件的变化而变化。 MBR 技术在 1994年前就被多家污水处理厂用于该种污水的处理。通过 MBR 与 RO 技术的结合，不仅能去除 SS、有机物和氮，而且能有效去除盐类与重金属。最近美国 Envirogen 公司开发出一种 MBR用于土地填埋场渗滤液的处理，并在新泽西建成一个日处理能力为 40 万加仑 ( 约 1500m 3 /d) 的装置，在 2000年底投入运行。该种 MBR 使用一种自然存在的混合菌来分解渗滤液中的烃和氯代化合物，其处理污染物的浓度为常规废水处理装置的 50 ～ 100倍。能达到这一处理效果的原因是， MBR 能够保留高效细菌并使细菌浓度达到 50 ， 000g/L 。在现场中试中，进液 COD 为几百至40 ， 000mg/L ，污染物的去除率达 90% 以上。
国内外 MBR 主要应用领域及相应百分比率：
污水类型 所占百分比率（%） 污水类型 所占百分比率（%）
工业污水 27 城市污水 12
建筑污水 24 垃圾 9
家庭污水 27

J. 请问MBR 膜在国内水处理方面运用的怎么样

相对于常规的中水回用技术，MBR工艺具有占地面积少、自动化程度高、出水水质优良稳定等突出优点。
我国对膜生物反应器的研究还刚刚起步但发展十分迅速。MBR在我国的研究始于 1993年。研究者对分离式MBR ,抽吸淹没式MBR,重力淹没式MBR与传统生物处理工艺在城市污水处理方面进行的比较研究表明 :各种MBR的出水水质均优于传统生物处理工艺。
根据上述技术发展沿革及现状，对国内外中水回用技术进展对比如下：
国家 开始污/中水回用的时间 大规模推广应用 MBR技术起始研究时间及应用状况
日本 1962年 90年代 80年代已广泛应用
美国 1960年 70年代 60年代已广泛应用
中国 1982年 1995年 1993年开始研究，目前已推广应用
由此可见，我国在中水处理技术领域与世界先进水平的差距在15-20年，美国不必说，就是同在亚洲的近邻日本，也把我们远远甩在了后面。因此应发挥我们的资源优势，加大技术研究开发力度，以缩短同世界先进水平的差距，发展壮大我们的水处理产业。
MBR工艺简介
膜生物反应器(Membranebio reactor,简称MBR)是指将膜分离技术中的超滤组件与污水处理中的生物反应器相结合而成的一种新型废水处理系统。它利用膜处理单元代替了二沉池，超滤膜将污泥和大分子污染物截留在反应器内，既提高了系统的微生物浓度，又使大分子污染物获得了较长的停留时间。极大的提高了微生物对有机物的氧化率，因此处理出水水质好，且系统产生污泥少，几乎不需要排泥。
典型的MBR工艺处理流程为:
原水→格栅→调节池→水解池→MBR池→消毒→出水回用