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膜曝气生物膜反应器研究进展
膜曝气生物膜反应器（MABR）是一种新型的生物反应器，具有高效、节能、环保、占地面积小等优点，在污水处理、海水淡化、废气处理等方面有着广泛的应用前景。本文主要介绍了MABR的基本原理、结构组成和在污水处理方面的研究进展。
一、MABR的基本原理
MABR是一种膜曝气反应器，利用微生物附着在膜的表面进行生物降解作用。MABR的核心原理是在氧气输送到附着在膜表面的微生物的同时，将二氧化碳和氧气通过气体扩散器与膜的反面交换，使得细胞内的氧气水平明显高于膜的表面水平。此时，水中的氧气能够穿过膜并降解污染物。
MABR最重要的部件是膜和气体扩散器。膜分为多孔膜和平板膜两种。多孔膜表面具有丰富的孔隙，微生物生长在孔隙中，污水从膜的一面进入，氧气从膜的反面输送，这样就可以在膜的表面形成一个生物膜层。平板膜则是在膜表面附着纤维状物质，因而具有更高的负载量和稳定性。气体扩散器是实现氧气输送的关键部分，能够实现氧气和二氧化碳的高效传递。
二、MABR的结构组成
MABR主体由容器、气体扩散器和膜组成。容器是用来存储待处理的水的，并提供装置各个物件。气体扩散器是在盖子上附加的，通过扩散氧气传递到膜中的水面上。膜是MABR中的核心，装在容器中。除了膜、容器和气体扩散器外，MABR还包括回流泵、进水泵和周边管道，以帮助处理水的流动。
三、MABR在污水处理方面的研究进展
目前，MABR已经被广泛应用于污水处理，在处理中，一些研究人员已经尝试了不同的膜类型、不同的气体扩散器，并进行了一定程度的优化。下面分别介绍一些案例：
1.膜类型
多孔膜和平板膜都被广泛应用于MABR。由于多孔膜具有更好的通透性，因此被广泛使用。然而，研究表明，平板膜MABR可在较高的戊糖膜通量条件下实现93-98%的化学需氧量脱除率。
2.气体扩散器
MABR需要高效的气体扩散器，以确保氧气和碳气可以从反面透过，而水和污染物可以在膜的前面被生物降解。目前，MABR中多元材料或多孔管的气体扩散器已经成为研究的主流。同样地，基于流体力学特性的气体扩散器的组成也不同。特别是垂直风扇爆炸气体扩散器的研究，它具有良好的气体扩散效果和反洗性能，而且显著降低了污水处理成本。
4.MABR处理效果
MABR在污水处理中体现出的优点是很多的，其中最为重要的是对有机物的降解效果比传统处理方案更好。研究人员实测，MABR比曝气生化反应器（ASBR）和横向流中空纤维膜反应器（HFMBR）都有更好的处理效果，而且MABR还具有很好的氢气生产效果。
总之，MABR作为一种新型的生物反应器，具有许多优势，如高效、节能、环保、占地面积小等优点，在污水处理、海水淡化、废气处理等方面有着广泛的应用前景。在未来，随着技术和设备的不断优化，MABR的应用将会更加广泛，并成为污水处理的重要技术之一。