mbr一體化污水處理設備是基于AO工藝基礎上的一種深度處理工藝，基本的原理還是靠前端的生化來預處理，后端加mbr膜來深度處理。
        mbr一體化污水處理設備能夠將污水進一步處理，對于生活污水來說，處理完后的水質優于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中的一級A標準。mbr一體化污水處理設備采用的工藝是缺氧池+好氧池+膜池+二沉池+清水池。在缺氧池中，放置組合填料、穿孔曝氣管；在好氧池內放置組合填料、微孔曝氣器及硝化液回流泵。組合填料比彈性填料的優點是更容易掛膜，培養活性細菌更簡單，比表面積大，更適用于活性細菌的培養。微孔曝氣器曝氣效果更均勻，曝氣效果好。硝化液回流泵是將好氧池硝化后的污水打到缺氧池進行反硝化反應，去除污水中的氨氮，前置反硝化脫氮技術，先將污水引入缺氧段，在其中以污水中的有機物作為碳能源，對硝酸鹽進行反硝化脫氮，有機物得到初步降解；然后進入好氧段，其中有機物進一步降解和硝化。
        生物除磷流程由厭氧段（無分子氧和硝酸鹽態氧）、好氧段和二沉池組成?；钚晕勰嘀械囊恍┘毦哂性趨捬鯒l件下釋放磷和在好氧條件下過量吸收磷的特點，通過排放富磷剩余污泥將磷從水中去除。
        通過多年的設計、運行實踐及改良，生物接觸氧化法處理城市污水已表現為技術先進、高效低能、投資省、運行穩定、出水水質好的成熟工藝，是一種深度二級處理工藝。
該系統的脫氮原理：（配備硝化液回流泵一臺）

污水中的氨氮（HN3—N）95%以上是以NH4+形色存在，經鼓風曝氣，首先有亞硝酸菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽：
               （亞硝酸菌）
NH4+＋1.5O2                     NO2－＋2H＋＋H2O
然后再由硝酸菌將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽：
 
                硝酸菌
NO2＋0.5O2                      NO3－
總的反應為：
NH4－＋2O2                     NO3＋2H＋＋H2O
        以上反應在好氧段內進行，在厭氧段，硝酸鹽和亞硝酸鹽通過兼氧微生物或厭氧微生物（如產堿桿菌、假單胞菌、無色桿菌等）進行反硝化脫氮，反消化菌利用NO3中的氧（又稱為化合態氧或硝態氧），繼續分解代謝有機污染物，去除BOD5，同時將NO3中的氮轉化為氮氣N2 ，這個過程可用下式表示：
                反消化菌
NO3－＋有機物               N2   ＋N2O＋OH
該系統的除磷原理：
        厭氧段占優勢的非絲狀儲磷菌把儲存的聚磷酸鹽進行分解，并提供能量，大量吸附水中的BOD5，并釋放出正磷酸鹽，使厭氧段的BOD5下降，含磷量上升。污水進入好氧段后，好氧微生物利用氧化分解獲得的能動量，大量吸收狀況釋放的正磷和原水中的磷，完成磷的過渡積累，從而達到去除BOD5和除磷的目的。 
好氧池后端是mbr膜池，mbr膜一般采用簾式膜或平板膜。簾式膜的優點是價格便宜，出水跟平板膜類似，缺點是使用壽命短，需要反洗跟藥洗；平板膜的優點是使用壽命長，出水更穩定，缺點是價格較貴。
       在mbr膜池中放置一臺污泥回流泵，將膜池前端的污泥回流到好氧池，為活性細菌提供養料。

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