环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用分析

环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用分析

杨明伟   王少彦    申静雅

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摘要：近年来，我国社会迅速发展，生产和生活中产生的污水日益增多，给社会带来了许多负面的影响。在新的环保思想的推动下，人们越来越关注环保问题，因此应通过相关污水处理技术处理好生活污水，促进环保工作的顺利进行。现阶段，膜生物反应技术应用较为广泛，在污水处理中具有良好的效果，既可以有效改善污水处理效果，又可以保证污水处理质量。

关键词：环境工程；污水处理；膜生物反应技术；应用分析

引言

社会经济和工业行业的快速发展，使得污水排放等污染物排放加剧，环境保护压力倍增。当下，国家对环境工程的建设越来越重视，其中污水处理是环境工程中的重点内容，通过环境工程对污水的有效处理，能够显著提高水资源的利用率，缓解水资源短缺情况。而在环境工程污水处理中，想要达到良好的污水处理效果，还需要一定的技术支持。膜生物反应技术作为一种高效的废水处理技术，具有操作简单、设备运行稳定等优点，能在一定程度上提高废水处理的质量，其在环保领域的应用价值日益显现。

1膜生物反应技术概述

1.1应用特点

膜生物反应技术是一种具有代表性的污水处理技术。（1）膜生物反应技术可以很好地截留淤泥，防止污泥的排出，从而改善污水的处理效果。通过合理配置生物反应器和调节隔膜的孔径，可以达到污泥的零排放。（2）将硝化细菌计数法应用于膜生物反应技术，能显著改善污水的处理效果，有效延长硝化细菌的停留时间，提高净化效率。（3）采用膜生物反应技术，可以减少项目投资，增加曝气设备的经济价值；采用新型的透气膜，可以增加通风率，确保污水的处理效果，达到高效的净化。

1.2膜生物反应技术类型

（1）动态内循环反应技术

在膜生物反应中，反应器起着举足轻重的作用。目前，常规的反应器设备已无法适应新工艺的要求，必须对反应器进行改造，并根据污水处理的实际状况进行相应的调整，使反应器的工艺水平能够实现多次膜生物反应，从而达到降低人工操作、提高污水处理效率以及动态循环的目的。动态内循环反应器最大的优点是可以对污泥进行多次过滤，从而提高反应器的利用率。但是在动态内循环反应技术应用过程中，某些地区采用的侧向曝气工艺存在许多问题，对动态内循环工艺产生了不利的影响，导致流动失稳、放慢，从而影响污水处理的效果。因此，在采用动态内循环技术进行污水处理时，必须明确其工艺要求，并根据工艺特点，增加垂直流式曝气设备，使污水处理的流速减缓，防止反应过快而造成反应器停流，从而使动态内循环反应技术的价值与功能得到最大限度的发挥。

（2）曝气生物滤池技术

曝气生物滤池技术是一种在工业生产中利用分离反应器对污水进行过滤的技术。其原理是将气体注入到生物反应滤池中，使其达到化学中和，最终达到污水处理的基本清洗要求。在综合处理废水过程中，膜生物滤池能够从源头上降低污染总量。在常规条件下，污水处理过程中会产生较大的负载，采用曝气式过滤器，可以降低污水处理的工作量。曝气过滤技术和生物膜技术的联合使用可以有效地解决生物膜的降解问题，以及生物膜的过度吸收问题。受原料、时间等因素的影响，曝气生物滤池技术可以使污水处理效率得到提高，反应器的流动性得到改善，最终使其经济效益得到显著提高。

2膜生物反应技术的优势及不足

2.1膜生物反应技术的优势

现阶段，常规的污水治理技术已取得了一定的成效，但仍存在占地面积大、水量适应性差、污泥体积膨胀以及溶解氧含量低等问题。膜生物反应技术相对于其他生物技术具有显著的优越性。（1）利用膜生物反应技术可以通过对硝化菌进行拦截，增加硝化菌的数量，提高硝化菌的利用率。（2）膜生物反应技术无需设置二次沉淀池，因此占用空间较小。（3）膜生物反应技术能使污水中的污染物得到更彻底的降解，确保出水的质量符合循环再利用的要求。（4）膜生物反应技术所用的薄膜是一种具有透气性的薄膜，该薄膜不会因为气泡的体积和时间而发生变化，且能够保持系统的稳定运转。

2.2膜生物反应技术劣势

膜生物反应技术存在以下问题。（1）为了保证膜的稳定工作，必须保证膜的驱动压力满足标准，即膜生物反应器在操作过程中所消耗的能量大于常规工艺。（2）尽管膜生物反应器具有对微生物的阻隔作用，但同时也会对某些有害物质产生吸附，从而缩短其寿命。（3）生物膜在被污染后，会使出水中的含水量显著下降，从而使出水水质变差。

3膜生物反应技术在污水处理中的具体应用

3.1处理工业污水

工业废水含有大量的有机物和有害金属离子，具有来源复杂、排放量大等特点，治理难度较大。在采用膜生物反应技术进行工业污水处理时，应根据污水的组成，选用有针对性的膜生物反应器，以达到改善污水处理效果的目的。例如，厌氧膜生物反应器主要用于对污水进行净化再利用，运转所需的费用低，能够通过厌氧菌形成厌氧体对污水中的固体杂物进行沉淀并回收沼气，期间利用微生物对有害物质进行分解，从而达到过滤废水的作用。采用厌氧膜生物反应器对工业污水中的难降解乙二胺四乙酸（EDTA）进行处理，不仅可以有效降解高浓度的有机物，还能保持一定的耐冲击性，即使在有毒有害物质的环境下也能保持高效的工作。例如，在处理印刷厂的工业污水时，使用厌氧-好氧反应器进行处理，可以很好的降低污水中COD含量和染色率，将水的pH值控制在7～8。

3.2处理垃圾填埋场渗滤液

随意堆放的垃圾在外部环境或自身分解的作用下，就会形成渗滤液，这种渗滤液中含有大量的有机物、重金属、盐，如果不及时处理，就会对周围的环境造成极大的破坏。在工程实践中，利用膜生物反应技术和反渗透技术对垃圾填埋场渗滤液进行处理，可以有效减少渗滤液中的有机物，减少土壤中的盐分和重金属。

3.3处理生活污水

随着人口的增长，人们的生活用水需求也越来越大，因此如何治理城市生活污水显得尤为重要。膜生物反应技术在污水治理中的应用，不仅可以实现对污水的高效处理，还可以实现污水资源的回收再利用，经过处理后的污水可以用来冲厕所、道路洒水、消防喷淋等。膜生物反应技术是一种高效的污水处理技术，它能有效降低微生物的浓度以及降解大部分有机物。在实际使用中，该技术可以对污水中的悬浮物、颗粒物和大分子物质等进行分离，并通过吸附，使污水得到二次净化，同时对污水中的氨氮进行脱除。例如，在处理医院的生活污水时，可将水停留5h以上，控制其出水氨氮含量低于4mL/L，出水COD浓度控制在50mL/L，该方式操作简单，且出水水质符合相关标准。

此外，粪便污水为典型的生活污水，有机物含量较高，微生物数量较多，因此不能与一般的生活污水混合。由于粪便污水通过适当的腐烂处理，便可以进行有效利用，以往通常将粪肥作为农业生产的肥料。但由于化肥的广泛应用，导致粪便污水的利用率下降，致使大量的粪便污水成为水源污染的重要因素。在工程实践中，利用膜生物反应器处理畜禽粪便污水，取得了明显的效果。膜生物反应技术虽然可以有效地提高生活污水的处理效果，但是由于整个反应器成本高，而且在使用中易发生堵塞，定期维护以及膜片组件的更换造成了大量的维护费用，因此推广使用仍存在一定的阻碍。

结语

目前，膜生物反应技术已被广泛用于污水治理，但在实际应用中仍存在一些不足，如膜污染、生物膜寿命短等问题。相关研究发现，膜孔径与污染物颗粒直径相差越大，膜越不容易受到污染，同时膜的不对称结构可以降低膜阻力，有利于膜的长期稳定运行。因此，通过发展新型膜技术，改进现有膜不对称结构，延长膜的使用寿命和质量，将有助于其达到高标准的处理和净化效果，确保污水处理质量优、效果好。

参考文献

[1]曾海防.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用[J].中国新技术新产品,2021(6):126-128.

[2]王颖娜,焦迎迎,夏丽娟.浅析膜生物反应技术处理各类污水的应用研究[J].皮革制作与环保科技,2021,2(20):9-10.