膜生物反应器（MBR）与膜曝气生物反应器（MABR）是两种基于膜技术的污水处理工艺，在功能、运行机制和适用场景上存在显著差异。

一、工艺原理与核心功能差异

1. 膜的核心功能

（1）MBR（膜生物反应器）

固液分离：利用超滤 / 微滤膜截留活性污泥，实现泥水分离。

（2）MABR（膜曝气生物反应器）

气体传递：通过疏水膜无泡曝气，直接向生物膜输送氧气，氧气利用率达 60% 以上。

2. 生物处理机制

（1）MBR（膜生物反应器）

悬浮生长系统：以活性污泥为主，通过膜截留维持高污泥浓度（MLSS 8 - 12 g/L）。

（2）MABR（膜曝气生物反应器）

生物膜固定床系统：微生物分层附着于膜表面，形成好氧 / 缺氧 / 厌氧梯度。

3. 反应器设计

（1）MBR（膜生物反应器）

需设置膜分离单元，通常与活性污泥池串联。

（2）MABR（膜曝气生物反应器）

采用单相反应器，生物膜与悬浮污泥共存（如混合 AS/MABR 系统）。

二、关键机理差异

1.MBR：膜作为过滤屏障，将污泥截留在反应器内，提升生物量并强化有机物降解（COD 去除率 > 95%）。其硝化作用依赖活性污泥中的自养菌（如硝化细菌）。

2.MABR：膜作为氧气传递媒介，氧气通过反向扩散从膜内传输至生物膜，形成 “内层好氧、外层缺氧” 的微环境，实现同步硝化（内层）-反硝化（外层），单级脱氮效率可达80%以上。

三、运行参数与能效对比

（1）MBR（膜生物反应器）

曝气能耗：高（传统曝气能耗占系统总能耗 60-70%）。

污泥产量：较高（需定期排泥维持污泥浓度）。

溶解氧控制：DO 需维持2-4mg/L 以支持活性污泥代谢。

（2）MABR（膜曝气生物反应器）

曝气能耗：极低（能耗仅为MBR的10-20%，氧气传输效率达常规曝气的 3 - 4 倍）。

污泥产量：低（生物膜内源代谢显著，污泥产率降低30-50%）。

溶解氧控制：生物膜内部DO梯度自然形成（膜界面处DO峰值>8mg/L，外层趋近于 0）。

四、脱氮除磷性能与工艺整合

（1）MBR（膜生物反应器）

脱氮能力：需多级 A/O 工艺或投加碳源，脱氮效率受 C/N 比限制（TN 去除率60-70%）。

除磷机制：依赖化学除磷（铁盐/铝盐投加）或厌氧释磷-好氧吸磷工艺。

工艺复杂性：需分建缺氧/好氧池，流程较长。

（2）MABR（膜曝气生物反应器）

脱氮能力：单级同步硝化反硝化（SND），C/N≥4时TN去除率可达85%以上。

除磷机制：生物膜外层厌氧释磷 + 化学辅助（部分案例 TP 去除率 > 90%）。

工艺复杂性：单池实现多功能区（如混合AS/MABR系统可同步处理COD和氮磷）。

五、膜材料与维护成本差异

（1）MBR（膜生物反应器）

膜材料类型：聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）。

膜寿命与更换：4-5 年（频繁化学清洗导致膜老化）。

维护成本：高（膜组件更换费用占运营成本40%以上）。

（2）MABR（膜曝气生物反应器）

膜材料类型：复合膜（如ePTFE/PEBA涂层）、疏水性中空纤维膜（需高透气性）。

膜寿命与更换：7-10 年（无泡曝气减少膜污染）。

维护成本：低（仅需定期冲洗生物膜，无高压力曝气损耗）。