膜生物流化床工艺以生物流化床为基础,以粉末活性炭(Pow-dered activated carbon,简称PAC)为载体,结合膜生物反应器工艺(Membrane bioreactor,简称MBR)的固液分离技术,使反应器集活性炭的物理吸附、微生物降解和膜的高效分离作用为一体,使水体中难以降解的小分子有机物与在曝气条件下处于流化状态的活性炭粉末进行充分地传质、混合,被吸附、富集在活性炭表面,使活性炭表面形成局部污染物浓缩区域;粉末活性炭同时也为微生物繁殖提供了特殊的表面,其多孔的表面吸附了大量微生物菌群,特别是以目标污染物为代谢底物的微生物菌群;同时,粉末活性碳对水体中溶解氧有很强的吸附能力,在高溶解氧条件下,微生物对富集在活性炭表面小分子有机物进行氧化分解,然后利用陶瓷膜分离系统将水和吸附了有机物的粉末活性炭等悬浮颗粒分开,通过错流过滤,进一步净化污水,使其达到中水回用标准。
研究表明,MBFB能有效除去微污染水体中氨氮、COD和其它难降解小分子有毒有机物等。MBFB机理,在MBFB反应系统中,粉末活性碳(PAC)由于吸附大量微生物,成为生物活性碳(BAC),使PAC不仅存在着对小分子有机污染物的吸附和富集作用,还存在着PAC对微生物的吸附和保护作用、PAC对溶解氧的吸附作用、在局部高污染物浓度和高溶解氧条件下微生物对小分子有机物的分解作用以及PAC的生物再生作用。PAC、微生物、溶解氧、污染物等要素在高强度流化、混合、传质、剪切作用下,实现对微污染小分子有机物的高效分解。