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三級生物反應器是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的水處理技術。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池進行固液分離，而是使用膜分離技術取代傳統活性污泥法的沉淀池和常規過濾單元，使水力停留時間（HRT）和泥齡（SRT）*分離，因此具有高效固液分離性能；同時利用膜的特性，使活性污泥不隨出水流失，在生化池中形成活性污泥，使污染物分解，因此出水水質良好、穩定，出水細菌、懸浮物和濁度接近于0，并可截留糞大腸菌等生物性污染物，同時去除污染物和實現污/廢水再生回用。
三級生物反應器的工藝特點：
1、能高效的進行固液分離，將廢水中的懸浮物、膠體物質、微生物菌體與水分離開。出水水質穩定，SS為零，可直接中水回用。
2、生化反應池內維持很高的污泥濃度，處理效率高，抗沖擊負荷沖擊能力強。
3、占地面積小，是傳統工藝占地面積的1/4~1/2。
4、該工藝可實現全自動化控制，運行操作簡單可靠，維護方便。
5、污泥產量少，節省了污泥處理費用，大大降低了污水處理系統的運行成本。
三級生物反應器的優勢在于：
1、傳氧效率高，整個培養過程幾乎不需要氧氣，只需要空氣即可滿足細胞培養需求，這樣就避免了純氧給細胞帶來的毒害；
2、不使用攪拌槳，幾乎沒有機械剪切力；
3、不使用鼓泡，沒有鼓泡炸裂對細胞帶來的損傷。
在放大過程中，在滿足混合傳氧的同時，盡可能減少對細胞損傷，保證細胞更健康、更穩定的生長與工作，從而達到細胞高產目的。
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