环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用霍秀丽

环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用霍秀丽

霍秀丽

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身份证号码：37112219900406xxxx山东济南250203

摘要：随着我国在科技经济等方面水平的逐步提升，人们生活质量不断提高，人们对于自然环境生态保护也给予了更多的关注，对治理环境污染的各方面都有所改进，对于治理生产生活中产生的污水的也提出了较为新颖的膜生物技术。

关键词：膜生物反应技术；环境工程；水污染处理；应用

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.膜生物反应技术概述

膜生物处理技术在传统的厌氧生物处理法的基础上，将无相态变化、无化学变化、选择性好这些膜分离技术分离过程中的一系列优点结合在一起，从而产生了一种新型的废水处理系统。膜生物反应器作为该技术的核心，可分为三类：萃取反应器、无泡曝气反应器以及膜分离反应器。膜生物反应技术对比传统的生物处理技术而言，在处理效果以及效率两方面都有明显的提升。鉴于膜生物反应技术处理效果好、自动化程度高等优势，近年来其在国内外污水处理中应用较为广泛。

2.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。

3.膜生物反应技术工艺的优劣势

3.1膜生物反应技术的优势

传统的活性污泥法虽然处理效果良好，但存在曝气池容积大，占地面积大，对进水水质以及水量的适应性较低等不足，且易产生溶解氧不足、污泥膨胀等问题。膜生物反应技术相比其他生物处理工艺，有着无法比拟的明显优势。硝化细菌由于其比增长速率低于其他异养型微生物，在传统的活性污泥法中极容易流失，而膜生物处理技术采用的具有高效截留作用的膜，有利于截留硝化细菌，提高硝化细菌的比例，进而提高硝化效率。由于其自身的特点，该技术不需要设置二沉池，从而减少了占地面积。混合液中悬浮固体浓度高，可增加整个系统的体积负荷，提高抗冲击负荷能力，达到良好的处理效果。膜分离技术对于水中的污染物分解较为彻底，出水水质良好，其悬浮物含量以及浊度易满足直接回用的要求。同时，该膜能有效拦截微生物，使其在膜生物反应器中被完全截获，微生物的损失减少，实现灵活稳定的运行。膜生物反应技术中具有一定透气性的膜能够不受时间和气泡大小的影响，在一定程度上保持系统稳定运行。膜的这种特性不仅可以提高系统的氧气利用效率，还能达到间歇运行，从而减少能耗的效果。膜生物反应器在运行时保持低污泥负荷，从而减少剩余污泥的排放量，由于其污泥龄较长，可达30d以上，理论上可以实现零污泥排放。

3.2膜生物反应技术的劣势

尽管膜生物反应技术具有高效、高质、成本低、结构简单的优势，但在应用过程中也暴露出一些问题。首先由于生物膜本身是由有机物组成，在污水渗透过程中吸附和过滤掉的杂质更多，一些分子结构较小的物质会堵塞住渗透孔，使生物膜在投入一段时间后的出水效率降低，从而影响出水质量；此外，经常更换反应器会增加污水处理过程中的维护费用，使其丧失性价比的优势，这也是业内亟待解决的课题。在膜生物反应技术的应用过程中，环境工程单位应当加强这方面的技术研究，改进膜生物反应器的弊端，使其更好地为污水净化工作提供服务。

4.膜生物反应技术在污水处理工艺中的应用

4.1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。

4.2生活污水的处理

生活污水经过适当的处理，可以实现回用于道路清洗、浇洒绿地等等。膜生物反应技术虽然处理效果好，自动化程度高，操作简便，但处理成本较高，前期投入较大，不够经济，因此其在生活污水的处理上发展受阻。但随着膜生物反应技术的创新优化，其目前在生活污水处理方面优势显著，成本也有所降低，水资源得到回用，环境压力也随之减小。

结语

膜生物处理技术在环境工程污水处理中具有较大的优势，是近年来的研究热点，相关研究人员除了降低膜成本，提高膜的抗污染能力外，还应针对污水水质对症下药进行创新优化，提高其处理效率以及效果，令其在未来的污水处理中发挥更大的作用，带来更大的环境效益。

参考文献：

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［2］李广义．膜生物反应器的工业应用进展［J］．山东化工，2017，46（4）：46-47．

［3］郑根江．膜生物反应器在水处理中的应用［J］．水处理技术，2018（10）：10-12．

［4］单秀华，高书香，褚会丽，等．膜生物反应器在污水处理中的新应用［J］．承德石油高等专科学校学报，2014，16（5）：11-14．