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國家正大力推動“雙碳”減排政策。對與水處理行業來看，好氧曝氣在整個處理工藝中的能耗占了大頭。傳統曝氣技術向水中充氧的氧利用率僅在10-30%之間，大部分充入水里的空氣中的氧，隨氣泡逸出水面，未能完全利用，造成很大浪費。
膜曝氣生物膜反應器（MABR）是一種先進的污水處理技術，將氣體分離膜與生物膜反應器相結合，利用膜的透氣性為微生物提供氧氣，同時實現高效的污染物降解。MABR技術通過無泡曝氣和生物膜的協同作用，大幅提高了氧氣利用率和污水處理效率，被廣泛應用于市政污水、工業廢水處理以及小型分散式污水處理系統。MABR技術的核心是利用疏水性中空纖維膜作為微生物載體和氧氣傳輸通道。
其基本原理如下：氧氣傳輸。氧氣分子通過膜內腔傳遞到膜表面，再以氧分子形式直接擴散溶于水中，為好氧微生物提供氧氣。這種無泡曝氣方式避免了傳統曝氣中氧氣溶解和擴散的損失，氧氣利用率可高達50%-90%。污染物降解：膜的外表面會附著生長大量微生物，靠近膜表面的氧含量高，好氧微生物將有機污染物分解為二氧化碳和水，同時將氨氮轉化為硝酸鹽(硝化作用)。遠離膜表面的外層由于氧氣被消耗形成厭氧環境，兼氧微生物利用硝酸鹽進行反硝化，將其轉化為氮氣釋放到空氣中，實現同步硝化和反硝化。
MABR技術的特點與優勢：
1、高效的氧氣利用率。無泡曝氣避免了傳統曝氣系統中氧氣溶解和擴散損失，氧氣傳輸效率顯著提升，可減少75%以上的能耗。
2、同步硝化與反硝化。生物膜內的分層結構使得硝化和反硝化過程能夠在同一反應器中同時進行，無需額外的回流系統，大幅提高脫氮效率。
3、占地面積小。MABR系統結構緊湊，可在現有設施基礎上升級，無需增加額外土地資源，特別適合空間受限的場地。
4、低運行成本。減少了曝氣能耗和污泥產量，同時降低了操作復雜性，長期運行成本低于傳統工藝。
5、靈活性強。MABR模塊化設計便于運輸、安裝和擴展，可用于集中式或分散式污水處理系統，適應不同規模需求。
MABR技術的應用領域：1、市政污水處理；2、工業廢水處理；3、農村及分散式污水治理；4、黑臭河道治理；5、中水回用系統
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