环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用

环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用

刘建满

宁德漳湾垃圾焚烧发电有限公司福建宁德352000

摘要：膜生物反应技术是一种新型技术，通过高效分离膜组件的应用，能形成相对完整的净化水再生技术，该技术在环境工程污水处理中存在诸多优势，比如：占地面积小、操作简便、水质量高、稳定运行等，正是因为膜生物反应技术上述优势的存在，使其被广泛应用。由此可见，加大膜生物反应技术的研究、分析力度意义重大，需相应管理人员、技术人员引起重视。鉴于此，本文就环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：膜生物反应技术；环境工程；污水处理；应用实践

城市建设中不可缺少的一个工程就是环境工程，虽然环保工程不能迅速地使城市获得直接利益，但是却具有比较长远的影响，一旦环境方面的问题没有被及时治理，就会在持续的污染情况下，进一步恶化，不仅会对正常的城市生产产生影响，同时，还会对城市中生活的人的健康造成比较严重的不良影响。因此城市的建设者不断地加大了对于环境工程的投资力度，越来越多的新型处理技术被用于治理环境问题的方案之中，其中污水处理不仅是环境工程的一个重点问题，同时还是一个治理难点，而新型的膜生物条件下反应技术能够对现有的城市治理污水中的问题进行解决，本文对这种新型治理技术进行分析。

1、膜生物反应技术的基本理论概述

1.1、反应技术的基本原理

膜生物反应技术依赖于膜生物反应器，实践表明，该反应器在污水处理方面能力较强，已经取得了一定环境工程实施成效。20世纪90年代，膜生物反应器就已经被发达国家广泛研究、应用。近年来，该技术已经传入我国并得到了更进一步的发展。膜生物反应器技术是在原有膜分离技术与生物污水处理技术的基础上演变而来的新型污水处理系统，它结合了生物处理技术与膜分离技术二者的优点，实现了对污水转化率与处理效果的有效提升，相比于传统的污水处理技术，其处理效果更理想。

1.2、反应技术的分类

按照具体功能，膜生物反应技术的反应器可以分为膜分离生物反应设备、膜曝气生物反应设备和萃取膜生物反应器设备。膜分离生物反应器最为常见，它采用了多种膜放置方式，再配合一体式膜生物反应器与分体式膜生物反应器来进行技术实施。一般来说，两种技术实施过程主要以反应中膜生物的需氧量作为主要依据进行技术划分，基本可以划分为好氧膜生物反应器与厌氧膜生物反应器。

1.3、基本原理分析

在对这种技术在污水处理活动中的具体应用进行分析之前，首先需要对其基本原理有一定地了解，这种技术的应用原理主要是借助膜组件的分离效果，来组合成新型的生物单元，这种技术的应用基础是二沉池技术以及生物处理技术，这种技术是在常规的污水处理技术的基础之上被发展起来的，虽然可以被用于其他的生物工程领域之中，但是从其应用的效果来看，其与污水处理技术的契合度比较高，其实效性也更高，其基础装置为生物反应器，通过这一装置就能够对将生物与膜分离进行有效处理，在更加强大的处理技术的支持之下，能够将原有的处理水平提升到更高的位置，将原有的转化率也有效提升。相比于传统的污水处理措施，膜生物反应具备了更强的处理性能。从现状来看，膜生物反应器具体包含了萃取反应器、曝气装置以及膜分离装置。在这其中，典型的应当属于膜分离反应器，这种类型的反应器具备生物特征。

2、膜生物反应器的分类和特点

目前膜生物反应器可分为三类:(1)膜分离生物反应器，用于污水处理固液分离。(2)膜曝气生物反应器，用于气体质量传递，为需氧降解工艺供氧，可以实现处理工艺无泡曝气，可实现提高反应器的传氧效率。(3)萃取膜生物反应器，主要用于处理收回工业废液中优先污染物，。通过膜选择性通透，用于提取特定的污染物。三种膜生物反应器结构示意图:

图1

按膜组件放置方式膜生物反应器可分为:一体式和分体式膜生物反应器；按照是否需氧可分为:需氧和厌氧两种类型膜生物反应器。分体式把生物反应器与膜组件分别放置，混合液经泵压进入膜组件，在压差作用下液体透过膜形成系统出水，活性污泥被膜截留回流到生物反应器内。

一体式是将膜组件放置于反应器中，通过真空泵抽吸或自然虹吸得到过滤液，清洗膜所需的错流是空气搅动所产生，空气加入于膜的正下方，混合液伴随气流向上，膜表面形成混合液剪切力，减少膜表面物质沉降，从而减低膜的污染。一体式膜生物反应器，其工艺是常规污水生物降解技术与膜分离过滤技术的结合。有机污水在经生物降解后，利用微滤膜或超滤膜完成污水的固液分离，达到污水的净化。膜组件在这里的作用是取代常规污水处理工艺中的二沉池、沉降过滤单元，使水力停留时间和污泥龄不再关联，可保证出水的稳定和水质的优良。一体式优点是占地面积少，低能耗，可模块化建设成系列能力的污水处理站或污水处理厂。

3、膜生物反应技术在污水处理中的具体运用情况分析

3.1、应用优势

环境工程污水处理过程中，膜生物反应技术的应用有着这样几个优势：①污泥浓度高。膜生物反应技术的应用能提高生物的反应能力，更好去除浓度相对较高的废水，增强水质，减少悬浮物含量，提高污泥降解率；②分离率高。因膜生物反应技术在对污水进行处理时无需过滤相应单元或沉淀，故该技术不会占用相对较多的空间，从根本上预防沉降现象的发生。并且，膜生物反应技术的应用还能在保证处理系统正常运行的同时，增强抗负荷能力，提高污水分离效果；③提高传氧效率。膜生物反应技术通过新型透气性膜的应用，能保证其在高压环境下正常运行，不会遭受到系统停留时间等因素的影响，提高氧气的传递效率；④分离废水、微生物能力显著。膜生物反应技术能彻底分离污泥、废水，保证废水在系统内部的正常流动，并通过进水槽、出水槽的有效连接，实现最终的分离目标，满足处理污水的需求；⑤降低污泥产生率。膜生物反应技术最为突出的表现为能将污泥堵截在反应器内部，从满足不排污泥、零排放污泥的需求。但从实际工作上来讲，污泥负荷相对较低，发生该现象原因和膜生物反应器内部营养物降低相关，间接降低企业污泥的产生总量。因此，污泥的生产率随之减少。

3.2、缺陷分析

虽然这种技术具有很多处理优势，但是这项技术被进行研究的时间还相对比较短，因此其在处理污水环节出现的缺陷也不可被忽略，尤其是其中的生物膜，其媳妇作用比较好，因此会在处理污水的过程中将有害物质吸附到膜中，因此每次完成处理任务之后，都需要对生物膜进行清洁，在一些特殊的污水处理情况的影响下，生物膜本身甚至会受到影响，将其透水量降低，对于这些缺陷，研究人员都需要积极地进行处理，将生物膜的使用期限进行延长，保证其即使受到了污染也会正常发挥通水功能。

结束语：

膜生物反应技术应用前景广阔，但目前还存在许多技术缺陷，例如，它在污水处理过程中极易吸附混合颗粒物和其他有害因子。在采用该技术时，人们应该密切关注膜本身的清洁度问题与膜透水量问题，保证污水处理过程中膜生物反应器的正常通水量。

参考文献：

[1]王丹丹，徐海峰.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用分析[J].黑龙江科技信息，2016，(36):36.

[2]何雯艳，杜静盛，王浙锋.环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用[J].资源节约与环保，2017，(02):13-14.

[3]李珂，葛晶晶.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用[J].低碳世界，2016，(06):25-26.