膜生物反应技术在污水处理的应用

摘要:工业文明的进步发展以及现代社会经济水平的不断提高，使得人们在享受生活带来极大的便利的同时，也受到环境破坏的困扰，尤其是环境的污染情况越加严峻，污水处理也已经成为当前环境工程的重要工作内容。当前在环境工程污水治理工作中主要是采用新型膜生物反应技术进行处理，其具有操作方便、成本低廉、装置运行稳定、节能环保等诸多优点，在各种生活废水、工业废水的处理中起到较好的效果，有力地保护了水环境，推动了环境工程的进步。基于此，本文就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。

关键词:膜生物反应技术;环境工程;污水处理

膜生物反应技术在实际应用中主要是利用生物处理技术以及不同的膜分离技术进行污水处理工作，以便杀死污水中的寄生虫和有害细菌，降低各种重金属含量，使得排放到自然界的水减少对环境的影响。而且已经经过处理的水能够进行二次利用，大大提高了水资源的利用效率，节约了水资源，在当前的环境工程建设中，污水处理占有重要地位，其不仅影响着生态环境，也影响着人们的身体健康，因此在当前的环境工程污水处理中有必要加强膜生物反应技术的应用范围，从而保护我们的生态环境，实现人与自然和谐发展。

一、膜生物反应技术概述

膜生物反应技术也被称为膜生物处理技术，该种方法是以原本的生物厌氧处理方法为基础，并且结合了先进的膜分离技术，利用膜分离处理环节中具备的不发生化学变化、不发生形态转变、选择性能良好等优点来实施污水处理。膜生物反应技术主要是依靠膜生物反应器进行工作的，其具有较强的污水处理能力，在实际应用中可以紧密结合生物处理与膜分离技术，使得膜生物反应技术的效果大大加强。随着我国环境工程的开展，污水处理中也开始大范围地使用膜生物反应技术，但是其在应用中也存在不少的缺点，比如生物膜会因为吸附颗粒物和有害元素而受到污染，即膜污染，从而导致其污水处理效果降低，因此还需要加强对降低膜污染措施的研究，以便延长生物膜的使用寿命，保证污水处理效果。

二、膜生物反应的技术类别

(一)动态内循环反应技术。动态内循环反应技术是通过对膜生物反应装置进行改造和更新以后产生的一种新的污水处理技术，其中的动态膜反应器生物膜的制作材料为微网材料，其成本低廉，获取渠道简单，在污水处理中可有效降低成本。而且其内循环装置中使用的活性污泥并以过滤的方式来处理污泥，所处理完成的污水也可以循环利用。(二)EGSB-MBR方法。EGSB技术同MBR技术两者有机结合的污水处理方法可以更好地提高污水处理效果。其中EGSB所使用的为新一代(第三代)厌氧反应器，能够在处理有机废水上取得较好的效果，因此常应用与工业废水的处理过程中，比如造纸工业产生的废水或者是啤酒酿造过程中产生的废水。在其应用中能够有效解决膜对生物反应的过度吸收积累的大量杂质等问题，进一步降低了水的流量。(三)曝气生物滤池技术。曝气生物滤池处理技术利用的是曝气生物滤池辅助污水处理反应，污水处理效果显著，也是膜生物反应技术中比较普及的一种技术方法。其在实际应用中能够将生物滤池、配合分离反应器进行集合开展污水处理工作，并在污水的排放源头开始对其内部的污染物进行处理，最大程度上减少污染物总体数量。该技术在处理洗涤剂和胶体等杂质上效果优良，实际工作中也会产生较大的负荷，基于此可以大大降低膜污染的发生，并且也确保污水处理的效果。(四)组合技术的应用污水类型丰富，含有的大量有害物质、杂质等是无法仅靠一种技术就能够进行处理的，尤其是当前各种新的生产技术涌现，越来越多的化学技术应用到生产环节当中，污水中含有的杂质等类型也丰富多样，因此必须要组合技术实现净化水质的目的，以便进一步减少生物膜在污水过程中产生的污染，提高污水处理效果。

三、膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用优势

(一)分离效率较高。膜生物反应器在实际应用中不需要过滤单元和沉淀池，其只需要让膜生物反应器在固定空间内处理污水即可，而且分离效率较高。同时浓度较高的混合液能够提升负荷效果，在提高污水处理效果以及处理效率的同时，还能够降低膜污染情况的发生。(二)系统传氧效率稳定。在膜生物反应技术中所使用的生物膜需要透气性，因此传质阻力小、抗压能力强，其在污水处理中也不会受到外界环境的影响，因此系统传氧效率稳定。(三)分离废水和微生物。膜生物反应器首先就是清洁污水中很有的活性污泥没通过生物膜的隔离可以实现膜内分离废水的操作，从而缩短废水的流动范围，使其只能在膜腔内部流动。同时，在这一过程中生物细菌无法进入膜内，只能在膜外流动，因此膜反应生物技术在分离废水和微生物上的效果显著。(四)污泥产率降低浓度极高的混合液在提升膜生物反应技术应用效果的同时，还能够使反应池中的MISS浓度在短时间内迅速增加并降解大分子，这时候污水中的污泥会被固定在反应器内部，这样经过处理的水会大大降低悬浮物含量以及污泥含量。

四、膜生物反应技术在环境工程污水处理的具体应用

(一)在生活污水方面的应用。生活污水通常是指人们生活中产生的废水，采用膜生物反应器处理过后的水资源还可用于洗车、道路清扫、绿化等方面。随着膜生物反应器的研发水平不断提高，膜生物反应技术在生活污水上的处理效果也更强，废水循环利用的力度大大加强，处理过后的水质也更加符合城市用水标准。(二)在医院污水处理中的应用。医院产生的污水具有较大的毒性，因此还需要对其进行消毒处理，以便降低水的毒性，具体可采用主体工艺对医院废水进行处理，处理方式为水利停留时间约为5小时，将出水氨氮控制在4ml/L，出水COD将其控制在50ml/L，利用该种方式对医院废水进行处理不仅操作简单，而且出水水质良好。(三)在工业废水中的应用。工业废水包括印染废水、石油、化工废水等方面，利用膜生物反应技术中的油水分离功能可以有效对其进行处理，比如在印染废水的处理中可以使用厌氧-好氧反应器处理，可以有效去除污水中的CDO、染色率，并且将出水PH值控制在7—8之间。再就是在早知工业中也采用EGSB-MBR组合技术的污水处理方式的效果也较好，比如对某造纸厂水解预酸化池中的出水进行净化，使用有机玻璃制成的EGSB反应器，并采用重铬酸钾快速法，其间使用便携式DO仪，可以起到脱氮除磷、去除造纸废水中的钙、铝等金属离子的效果，经过处理的废水还可回收利用，经济效益以及社会效益都比较显著。还有就是机械制造行业中所排出的废水中含有大量的金属离子，膜生物反应技术可以降低废水中金属离子的含量、除废水中的有毒、有害的重金属，确保出水的水质，大大减少废水对环境造成的危害。

五、膜污染及其防治措施分析

(一)膜污染的影响因素。(1)膜的性质。膜污染是一种常见的现象，其实因为受混合液的影响。从亲水性的角度来看，其本身亲水性的不停会导致材料的防污水平各不相同，而这些问题的存在都会影响污水处理效果。(2)污泥混合液的性质。混合液所包含的内容较多，有数据信息显示当污泥浓度一直处于比较高的水平时就会对固液分离产生一定的影响。从EPS角度来看，污泥颗粒的大小与其所产生的阻力之间的关系是密切相关的，即污泥颗粒较大的情况下也会导致其阻力加大，颗粒较小的情况也会使得产生的阻力变小。(3)操作条件。操作条件指的是所施加压力的大小、温度变化情况等，比如温度变化方面，其会直接影响粘液粘度，当温度升高的时候，黏液黏度也会提升，因此膜的通透性也会更加好，繁殖温度过低则会影响处理效果。(二)膜污染的防治措施。(1)增强膜的抗污染能力。基于膜杏子对膜污染的影响，需要操作人员能够从科学的角度出发选择膜，对膜的亲水性、空隙率等进行详细的分析，以便选择性能更好的膜，从而增强膜的抗污染能力，提高其使用寿命。(2)改善混合液特性。混合液的特性直接关系到膜污染处理效果，借助预处理组件可以调整污泥性质，从而降低膜污染，比如将PAC颗粒应用于操作过程中，其所具备的较强的吸附能力就可以提升污泥的可滤性。(3)优化膜分离的操作条件。改善操作条件是提高污水处理效果、降低膜污染问题的关键步骤，比如在过滤这一工序中，可以采取多种过滤方式，相比于单一的途径来说，操作人员可以根据废水中的实际组成来选择过滤方式，或者将多种过滤方式结合在一起使用，从而大大提高过滤效果。(4)优化反应器和膜组件的构成。由于膜生物反应技术还存在应用上无法问题，而且污水中的有害杂质类型众多，膜污染问题也各不相同，因此必须要在现有的技术的基础上加强创新，优化反应器和膜组件的构成，并且针对该技术在应用实际中出现的问题采取可靠的解决方案。

六、结语

综上所述，环境问题已经成为世界性的问题，开展环境工程更是我国的重要建设任务，就水环境来说，我国大部分地区都存在着严重的水资源不足以及水污染问题，其中水污染问题对生态环境造成了严重的破坏，并威胁着人们的身体健康，采用膜生物反应技术进行污水处理能够有效解决污水回用问题，其操作简单，效果显著，但是前期投入资本较大，还会在运行中出现膜污染等问题，有必要加强对膜生物反应技术的研究与开发，具体问题具体分析，不断提高环境污水处理工作的效果。

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作者:张仁鹏 单位:湖北大学知行学院