膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用分析罗阳

膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用分析罗阳

罗阳

天津市市政工程设计研究院天津300300

摘要：随着社会的发展，我国的膜生物技术的发展也突飞猛进。我国的环境问题也不断加重，尤其是水污染问题，目前我国已经开始高度重视环境污染问题，社会上对于环境问题的处理也更加重视，对环境工程污水处理技术提出了更加严格的要求。随着科技的发展，膜生物反应技术成为环境工程污水处理的关键技术，本文针对膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用进行了分析，并对其未来的发展方向进行了探讨。

关键词：膜生物反应技术；环境工程污水处理；应用分析

引言

污水深度处理再生回用的要求需要传统的水处理方法不断进行改造，其中膜生物反应器是在传统的生物处理技术的基础上，结合了超滤、微滤等膜分离技术，其能够使出水水质得到强化，出水达到回用标准，水力停留时间与污泥龄实现了完全独立，整个系统的运行和控制方面也更加的灵活稳定。膜生物反应器内由于膜的截留作用，使得微生物不易流失，微生物数量较高，故而容积负荷高，抗冲击负荷能力强，占地面积小，不受场合限制。其自动化程度高，操作简易，管理成本低，运行稳固。

1膜生物反应技术的基本原理及技术分类

目前，在污水治理领域，常用的技术模式包括物理处理法、化学处理法和生物降解法，其中膜生物反应技术（MBR）属于生物处理法的一种应用，是运用膜技术和生物降解法结合而成的新兴技术，具有较为高效的净化效率和优秀的出水水质，在环境工程污水治理领域得到了广泛的应用，即拥有生物降解法对有机物的分离能力，又可以像超滤技术那样对分子质量较小的杂质进行过滤，在综合净化方面具有明显的优势。一般情况下，膜生物反应技术主要有分离、曝气及萃取3种生物反应器，本文主要讨论的应用较为成熟的是膜分离生物反应器技术。此外，由于生物反应技术会依据水质含氧量投放不同的有机生物膜，包括好氧型和厌氧型膜生物反应器；若根据反应器结构模式划分，则分为多单元膜生物反应器和一体式膜生物反应器。

2膜生物反应技术在污水处理作业中应用的优势

其一就是污水中污染物质的分离效率很高，这首先是因为膜生物反应器具有生物膜应用的主要特征，因此膜反应器在污水处理中占地较少就不会出现在其他污水处理过程中经常出现的污泥沉降问题，同时由于膜生物反应器中的混悬液中的固体浓度较大，这种情况就提升了膜生物反应系统在进行污水处理时的抗负荷能力，进而使污水处理的效率得到提高，同时高效提升水质；其二它还能实现微生物与废水之间分离，因为在膜生物反应器在污水处理过程中，微生物的主要活动区在膜外，而污水则主要在膜腔内部流动，如此就能对细菌等微生物进行高效分离；其三膜生物反应器不会产生太多污泥，由于膜生物反应器可以有效阻隔污泥的进入，虽然这很难观察出来，但在实际应用中膜反应器由于内部一些营养物质的存在就会把污泥阻挡住，有效降低废水处理中污泥的生成量。但是膜生物反应技术在应用中还是有其缺点的，比如膜生物反应器的使用寿命较短，不过近期有荷兰科学家通过实验发现，前期对原水进行预处理使之成分净化，可以延长膜反应器的使用寿命。

3膜生物反应技术的技术应用

3.1工业废水的处理

工业废水的成分较为复杂，污水处理难度较大，针对不同特点的工业废水应选择合适的膜生物处理系统，使用的膜应符合工业废水的特性，确保其体现出较强的适应性和针对性，避免应用统一的膜生物处理技术而使处理效果下降。例如机械制造业工业废水，其重金属离子含量超标，如何去除有毒有害重金属离子以及控制金属离子的浓度成为膜生物反应技术的主要任务。为了使工业废水达到排放标准，膜生物反应技术应经过缜密地研究，确保有毒有害重金属离子的去除率，保证出水效果，否则将会给环境带来危害。金属离子在酸碱度不同的情况下表现形式各异，可以通过调节废水的酸碱度来达到去除金属离子的效果。食品工业废水的一大特性则是有机物浓度较高，应提高膜生物反应技术的容积负荷，降低处理成本。当然，还要克服微生物在高盐高甜等废水中的存活率，比如榨菜和酱油的工业废水，如何将盐度低成本的降下来也是一大难题。

3.2动态内循环反应技术

动态内循环反应技术是在膜生物反应技术的基础上进行优化，形成了动态式内循环反应器（DMBR），其技术原理是运用有机过滤生成的动态膜来模拟超滤膜的过滤方式，由于使用大孔径的滤膜材料，使该反应器的制造成本非常低廉，值得普及和推广。依据实验室数据，动态内循环反应器的净化准备周期只有20min，滤饼层就可发挥作用，对COD、氨氮、TN、TP的滤除效果都比较出色，其中对COD的去除率约为95%，由于该反应器采用的内循环动态模式使结构的内流性更好，混合液混合较为均匀，要显著优于分离生物反应器的进化效果（约为88%）；对氨氮平均去除率约为98.25%，较曝气反应器高7.6%；在总氮去除方面，由于动态生物膜的分离作用，在反硝化方面处理效果较好，TN去除率达到51.25%，比普通膜生物分离器的32%去除率高出近20%；在总磷处理方面，TP去除率约为86.8%，比常规净化效率高出一倍以上。

3.3组合式污水处理技术

除了上述提到的两种膜生物反应技术方法以外，技术人员在实施环境工程污水处理的过程中，还可以挑选组合式膜生物反应技术，来进行污水处理。在进行污水处理的时候，基于优化组合原理，可以将MBR与EGSB这两种新型的处理技术有机结合起来，可以凸显出组合技术处理污水效率和质量的优势。MBR叫做膜生物反应器，它由膜分离技术与活性污泥法有效结合起来，属于一种较为新型且实效很强的污水处理技术。EGSB叫做膨胀颗粒污泥床，属于第三代厌氧反应器。具体的实施方法为：在进行污水处理时，可以先运用EGSB装置进行第一阶段的处理，可以将有机废水很好的处理完成，表现出较好的效果。因为EGSB装置对污水中的COD有较好的去除效果。但其中的悬浮物及氨氮，需要依托MBR装置来配合完成，在两种处理技术的密切结合下，能有效弥补传统污水处理不足的问题，达到较好的处理效果。

3.4曝气生物滤池技术

曝气生物滤池处理技术，是膜生物反应技术中较为常用的技术。膜生物反应处理污水的过程中，将曝气生物滤池作为污水处理反应的辅助，能起到较好的效果。基于组合优化的技术原理，生物滤池与气浮工艺有机结合，能产生不错的处理效果，能有效从源头上对污水内部的污染物进行处理，降低污染物总量，优化处理质量。曝气生物滤池这一种处理技术，对于胶体、洗涤剂等类型的杂质具有较好的处理效果。它能让污水处理的各个环节变得便利且高效。一般情况下，污水处理对于负荷需求量很高，会产生较大的负荷消耗，若能将其改造为曝气生物滤池处理技术，就能在很大程度上减少工作过程中负荷消耗，降低负荷，有效延缓生物膜在污水处理过程中产生的污染。

结语

综上所述，随着人们的环保意识不断的崛起，以及污水问题变得越来越严峻，使得人们开始意识到提升污水问题处理技术已成为当下重点关注的技术问题之一。在这样的大背景下，膜生物反应技术凭借着自身所特有的提升活性污泥浓度以及自身具有较高的杂质分离效率等特点备受人们的重点关注。然而，我们还应当意识到现阶段膜生物反应技术无法长时间在严重的污水中进行工作，这是因为一旦膜生物反应技术中膜生物反应器受到污水的污染，那么膜生物反应技术的通水量将会大幅度的降低，从而降低污水处理的工作效率。与此同时，膜生物反应技术的应用主要涉及EGSB-MBR重组技术、曝气生物滤池、气浮等技术组合以及内循环动态式生物反应技术，这些技术的应用能够确保膜生物反应技术的作用发挥到最大，从而达到最佳的污水处理效果目的。

参考文献：

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