膜−バイオリアクター概要

膜−生物反応器（Membrane Bio−Reactor，MBR）は膜分離技術と生物処理技術が有機的に結合した新しい状態の廃水処理システムである。従来の生物処理技術の末端二沈池に膜モジュールを置換し、生物反応器中で高活性汚泥濃度を維持し、生物処理有機負荷を高め、それによって下水処理施設の敷地面積を減少し、低汚泥負荷を維持することによって余剰汚泥量を減少する。主に好酸素生物槽内に浸漬する膜分離設備を利用して槽内の活性汚泥と高分子有機物を遮断する。膜バイオリアクターシステム内の活性汚泥（MLSS）濃度は8000 ~ 10000 mg/L、さらにはそれ以上に上昇することができる、汚泥年齢（SRT）は30日以上に延長することができる。

膜−バイオリアクターの利点

1、効率的に固液分離を行い、その分離効果は伝統的な沈殿池よりはるかに良く、出水の水質は良好で、出水懸濁物と濁度はゼロに近く、直接再利用でき、下水資源化を実現した。

2、膜の効率的な滞留作用、微生物を生物反応器内に完全に滞留させ、反応器の水力滞留時間（HRT）と汚泥年齢（SRT）の完全な分離を実現し、運行制御が柔軟で安定である。

3、MBRは伝統的な汚水処理の曝気池と二沈池を1つにし、3級処理のすべてのプロセス施設に取って代わったため、敷地面積を大幅に減少させ、土建投資を節約することができる。

4、硝化細菌の留置と繁殖に有利で、システムの硝化効率が高い。運転方式の変更により、脱アンモニアとリン除去機能を有することもできる。

5、泥齢が非常に長いため、難分解性有機物の分解効率を大幅に高めることができる。

6、反応器は高容積負荷、低汚泥負荷、長泥齢で運行し、余剰汚泥の生産量は極めて低く、泥齢は無限に長く、理論的には汚泥排出ゼロを実現することができる。

7、システムはPLC制御を実現し、操作管理が便利である。

一体化汚水処理設備の特徴

1、地表以下に埋設され、設備の上の地表は緑化やその他の用地とすることができ、住宅建設や暖房、保温を必要としない。
2、二級生物接触酸化処理技術はいずれも押流式生物接触酸化を採用し、その処理効果は完全混合式または二級直列完全混合式生物接触酸化池より優れている。そして活性汚泥池より体積が小さく、水質への適応性が強く、耐衝撃負荷性能が良く、出水水質が安定し、汚泥膨張が発生しない。池の中に新型の弾性立体充填剤を採用し、比表面積が大きく、微生物が膜を掛けやすく、脱膜し、同様の有機物負荷条件下で、有機物に対する除去率が高く、空気中の酸素の水中溶解度を高めることができる。
3、生物化学池は生物接触酸化法を採用し、その充填剤の体積負荷は比較的に低く、微生物は自身の酸化段階にあり、生産泥量は少なく、わずか3ヶ月（90日）以上で1回の泥（糞車で吸引または脱水して泥餅にして外に運ぶ）を排出する必要がある。
4、この地埋式生活汚水処理設備の脱臭方式は通常の高空排気を採用するほか、土壌脱臭措置を備えている。
5、設備処理システム全体に全自動電気制御システムと設備故障警報システムを備え、運行は安全で信頼性があり、通常は専任者の管理を必要とせず、適時に設備のメンテナンスとメンテナンスを行う必要がある。

MBR一体化汚水処理設備のプロセスフロー図

下水処理過程の簡単な説明

生活汚水は生活区を通じて収集して浄化槽に入り、初回沈殿を行い、格子井戸を経て調節池に入り、均一に混合し、汚水はいくつかの大きな固体懸濁物を含む可能性があるため、汚水が調節池に入る前に格子を設置することにより除去し、後続の生物処理負荷を効果的に低減し、大きな懸濁物が後続処理設備を塞ぐのを防止することができる。

グリッド処理後の廃水は調整池に流入する。調節池に嫌気菌種を投入して廃水中の有機物を酸性化と分解させ、沈殿調節池の沈殿、均質平均量、酸性化、分解を経た後。ポンプから活性汚泥法の一体化処理システムに昇格させ、生化学法は主に酸性化加水分解-好酸素酸化直列技術を採用し、酸性加水分解の目的は廃水中の生化学性が非常に悪い一部の高分子物質と溶性物質を加水分解により酸性化し、小分子物質と可溶性物質に分解し、後続の好酸素生化学処理のために条件を創造することである。好気酸化プロセスは生物接触酸化法を採用し、このプロセスは管理が容易であるため、泥の生産量が少なく、汚泥の膨張現象が発生しにくく、ランニングコストが低いなどの特徴があり、現在大・中型廃水でよく使われている好気生物処理方法の一つである。同時に、好酸素生化学処理により発生した汚泥は沈殿池部分を経て兼酸素生化学段に還流し、微生物含有量を高める。

生化学処理後の水は沈殿池に流入し、沈殿池内で固液分離を行い、清水池に入った後消毒後、排出または再利用基準を達成した。分離後の汚泥の一部は生化学システムに戻され、残りの汚泥は汚泥濃縮池に排出された。