膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的應(yīng)用

武漢格林環(huán)源凈化工程有限公司 馮均宇

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的如今，生態(tài)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)性發(fā)展的理念逐漸深入人心，促進(jìn)了環(huán)境工程建設(shè)腳步的不斷加快，這其中必定會(huì)用到很多先進(jìn)的技術(shù)手段，膜生物技術(shù)就是其中的典型，此技術(shù)本身擁有高效性和可靠性等諸多優(yōu)勢(shì)，在各類環(huán)境工程中都得到了廣泛應(yīng)用，極大地提高了污水處理成效。

一、膜生物反應(yīng)技術(shù)的概述

（一）應(yīng)用背景

在新時(shí)代發(fā)展的大背景下，膜生物技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各類環(huán)保工程中。眾所周知，雖然我國總的水資源儲(chǔ)存量占全球第三，但人均用水量卻遠(yuǎn)低于其他發(fā)達(dá)國家，再加上我國生活污水是最主要的污水來源，由此可見，強(qiáng)化對(duì)水資源的開發(fā)與利用很有必要，水資源的高效回收與利用就是其中很好的一個(gè)方法。在進(jìn)行水資源的收集處理與重新利用時(shí)，膜生物反技術(shù)的應(yīng)用能起到關(guān)鍵性作用，具體而言，可以借助膜生物反應(yīng)技術(shù)的相關(guān)裝置、設(shè)備來過濾污水，處理達(dá)標(biāo)后的污水能用到生活中的很多方面，比如經(jīng)過澄清和二次過濾就能達(dá)到人們的日常飲水標(biāo)準(zhǔn)，這樣就能實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的重新利用，實(shí)現(xiàn)就近用水的目標(biāo)，減少污水運(yùn)輸所帶來的不利影響[1]。此外，對(duì)于膜生物反應(yīng)技術(shù)來說，由于膜的種類比較多，當(dāng)以分離機(jī)制為依據(jù)時(shí)，可以將膜的種類大致分為滲透膜、離子交換膜以及反應(yīng)膜等；當(dāng)以膜的結(jié)構(gòu)形式為依據(jù)時(shí)，則可以將膜分為中空纖維型膜、螺旋形膜、管型膜以及平板型膜等。

（二）技術(shù)原理

對(duì)于膜生物反應(yīng)技術(shù)來說，其實(shí)際應(yīng)用的原理就是將膜分離后再重新組合在一起，對(duì)比其他技術(shù)，此技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)極為明顯，具體如下：第一，在借助膜生物反應(yīng)技術(shù)開展污泥處理工作時(shí)，不僅能起到有效凈化污水的作用，還能起到減少污泥排放量的作用；第二，在對(duì)污水實(shí)施硝化細(xì)菌處理時(shí)，合理應(yīng)用膜生物反應(yīng)技術(shù)，既能實(shí)現(xiàn)提高污水處理成效的目標(biāo)，讓硝化細(xì)菌有更長(zhǎng)的滯留時(shí)間，也能有效提升污水處理的質(zhì)量和效率；第三，將膜生物技術(shù)充分應(yīng)用到環(huán)境工程的具體建設(shè)過程中，能降低施工的成本投入，為工程贏取更多的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

二、在環(huán)境工程污水處理中應(yīng)用膜生物反應(yīng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

（一）優(yōu)點(diǎn)

1.提高了雜質(zhì)分離的效率

和傳統(tǒng)意義上使用的那些污水處理方式有著較大差異，現(xiàn)階段，在對(duì)各種污水進(jìn)行凈化處理時(shí)，膜生物反應(yīng)技術(shù)所占比重很大，其本身所具備的反應(yīng)器基本不需要再設(shè)置另外的沉淀池抑或是過濾單元，這在很大程度上縮小了此技術(shù)搭載設(shè)備所需的空間范圍。除此之外，膜生物反應(yīng)器能有效解決污染的沉降性問題，實(shí)際而言，因?yàn)镸ISS能夠在濃度比較高的環(huán)境中開展工作，所以膜生物反應(yīng)技術(shù)的抗復(fù)合能力與容積負(fù)荷能力都非常高，可以采取科學(xué)的處置方式來處理有機(jī)廢水。

2.增加了活性污泥的濃度

在開展污水處理相關(guān)工作時(shí)，通過合理應(yīng)用膜生物反應(yīng)技術(shù)，能將污水中各類生物所具備的反應(yīng)能力充分激發(fā)出來，在短時(shí)間內(nèi)迅速增加反應(yīng)空間內(nèi)的MISS濃度，盡可能減少污水中的懸浮物，這樣不僅能提高污水中雜質(zhì)降解的效率，還能有效提升整體的水體質(zhì)量。除此之外，在膜生物技術(shù)的作用下，還能讓污水和其中的微生物得以快速分離，使前者能夠自由地在膜腔中移動(dòng)，從而起到污水處理的作用[2]。

（二）缺點(diǎn)

眾所周知，因?yàn)槟ど锓磻?yīng)技術(shù)擁有一定的生物特性，所以此技術(shù)的使用周期會(huì)受水污染嚴(yán)重程度的影響。若在水質(zhì)污染非常嚴(yán)重的地方使用膜生物技術(shù)，那么膜生物反應(yīng)反應(yīng)器就會(huì)被污水中的雜質(zhì)所污染，大幅度降低膜生物技術(shù)的通水量，不利于污水處理工作的順利、高效進(jìn)行。由此可見，怎樣延長(zhǎng)膜生物反應(yīng)器的使用壽命，并在長(zhǎng)時(shí)間工作的情況下保證正常的通水量，已然成為相關(guān)污水處理人員重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)問題。實(shí)際上，對(duì)延長(zhǎng)膜生物反應(yīng)器使用壽命的研究已經(jīng)找到了方向，經(jīng)驗(yàn)證，在荷蘭進(jìn)行環(huán)境工程污水處理的工作人員，通過先凈化污水的原水成分，然后再正式開展凈水工作，這樣能在很大程度上提高膜生物反應(yīng)器的使用壽命。

三、膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的具體應(yīng)用

（一）組合式污水處理技術(shù)

在進(jìn)行環(huán)境工程污水處理的過程中，所應(yīng)用的每個(gè)生物膜技術(shù)都擁有自身獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn)，這種情況下，遵循取長(zhǎng)補(bǔ)短的原則，盡可能將那些優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的技術(shù)組合起來一起應(yīng)用，能在很大程度上增強(qiáng)污水處理的效果。比如，可以將EGSB與MBR這兩項(xiàng)技術(shù)有機(jī)融合起來，取長(zhǎng)補(bǔ)短，使兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能得到最大化發(fā)揮，提高污水處理的質(zhì)量和效率。第一，先借助生物膜反應(yīng)器讓活性污泥法和膜分離技術(shù)相結(jié)合，形成一種新型的技術(shù)方法。第二，通過EGSB裝置第一次過濾分離出來的廢水，這種裝置能科學(xué)處理污水中存在的COD物質(zhì)，有效保證最終的污染處理效果[3]。第三，將經(jīng)過EGSB裝置處理后的污水流入MBR處理器中，充分過濾其中的懸浮物抑或是氨氮離子，進(jìn)一步優(yōu)化污水處理的效果。將兩項(xiàng)技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用，能盡可能地將各自的優(yōu)勢(shì)都發(fā)揮到極致。在實(shí)際開展污水處理工作的過程中，通過應(yīng)用組合式的污水處理技術(shù)，能讓兩項(xiàng)或多項(xiàng)技術(shù)的缺陷得到有效彌補(bǔ)，從而充分發(fā)揮出自身優(yōu)勢(shì)，既能提高污水處理的效率，也能讓水質(zhì)得到更加徹底的凈化。

（二）動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)式反應(yīng)技術(shù)

在實(shí)際應(yīng)用膜生物反應(yīng)技術(shù)對(duì)工業(yè)、生活污水進(jìn)行處理的過程中，反應(yīng)器皿的作用非常關(guān)鍵。傳統(tǒng)意義上所使用的大部分器皿裝置都已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化新技術(shù)的需求，由此可見，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)反應(yīng)器皿的升級(jí)和優(yōu)化很有必要。與此同時(shí)，要結(jié)合具體的污水處理狀態(tài)制定出針對(duì)性的改進(jìn)措施，有效提高反應(yīng)器皿的技術(shù)水平，確保其能反復(fù)、多次完成膜生物反應(yīng)過程，這樣不僅能有效減少人為操作，提高污水處理的質(zhì)量和效率，從而滿足動(dòng)態(tài)化內(nèi)循環(huán)反應(yīng)的要求。對(duì)于動(dòng)態(tài)化內(nèi)循環(huán)技術(shù)而言，其最大的優(yōu)勢(shì)就是能讓活性污泥得到很好的吸附，并且能進(jìn)行多次過濾，最大限度地提高反應(yīng)材料利用率。與此同時(shí)，在正式應(yīng)用動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)式反應(yīng)技術(shù)時(shí)，部分地方所采用的側(cè)向曝光法有著很大的弊端，會(huì)給此技術(shù)的應(yīng)用效果帶來不利影響，很容易出現(xiàn)錯(cuò)流抑或是速度減緩等問題，嚴(yán)重阻礙了污水處理工作的順利進(jìn)行。除此之外，在采用動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)式技術(shù)開展污水處理工作時(shí)，必須要對(duì)具體的操作要求和有關(guān)技術(shù)特征有一個(gè)明確的認(rèn)知，可以通過增加一些流動(dòng)型的曝光裝置，來降低污水處理環(huán)節(jié)中水流的速度，防止因?yàn)榉磻?yīng)速度太快而使得反應(yīng)器中出現(xiàn)斷流的現(xiàn)象，充分發(fā)揮出此技術(shù)所具備的所有作用與價(jià)值[4]。

（三）膜生物、曝氣生物濾池、氣浮反應(yīng)器組合技術(shù)

眾所周知，污水中的很多污染物質(zhì)都是由多種成分混合而成，只采用某一種污水處理技術(shù)無法起到良好的效果，所以需要將多種技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來使用，有效提高水處理的成效，不僅要保證處理后的污水資源質(zhì)量達(dá)標(biāo)，還要確保其重新使用的安全性。將膜生物、曝氣生物濾池以及氣浮反應(yīng)器組合成一種新技術(shù)，既能有效去除污水中存在的膠體、洗滌劑等污染物，為相關(guān)污水處理人員減少了工作量，還能降低膜生物技術(shù)使用時(shí)膜污染的程度，最大限度延長(zhǎng)其使用壽命[5]。

四、結(jié)束語

綜上所述，在國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的當(dāng)下，人們的生活質(zhì)量日漸提升，對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)可持續(xù)性發(fā)展也更加關(guān)注，極大地激發(fā)了對(duì)各類環(huán)境工程建設(shè)的熱情，再加上現(xiàn)代化技術(shù)被大量研究使用，為環(huán)境工程項(xiàng)目的建設(shè)和應(yīng)用提供了有力支撐，膜生物技術(shù)就是其中比較典型的一個(gè)代表。此技術(shù)主要以生物技術(shù)與膜分離技術(shù)為參照，既能快速分離污水中的有機(jī)物質(zhì)與有害物質(zhì)，也能讓污水得到進(jìn)一步凈化。在實(shí)際應(yīng)用膜生物技術(shù)進(jìn)行污水處理時(shí)，需要根據(jù)具體的需求，采取相應(yīng)的技術(shù)方法，將此技術(shù)本身所具備的穩(wěn)定、高效以及快捷等優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，促進(jìn)整個(gè)社會(huì)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

相關(guān)鏈接

在污水處理，水資源再利用領(lǐng)域，MBR又稱膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。

膜-生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor,MBR）為膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機(jī)負(fù)荷，從而減少污水處理設(shè)施占地面積，并通過保持低污泥負(fù)荷減少剩余污泥量。主要利用膜分離設(shè)備截留水中的活性污泥與大分子有機(jī)物。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000-10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長(zhǎng)至30天以上。

膜生物反應(yīng)器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長(zhǎng)的微生物，可實(shí)現(xiàn)對(duì)污水深度凈化，同時(shí)硝化菌在系統(tǒng)內(nèi)能充分繁殖，其硝化效果明顯，對(duì)深度除磷脫氮提供可能。

污水處理:中國是一個(gè)缺水國家,污水處理及回用是開發(fā)利用水資源的有效措施。污水回用是將城市污水、工業(yè)污水通過膜生物反應(yīng)器等設(shè)備處理之后,將其用于綠化、沖洗、補(bǔ)充觀賞水體等非飲用目的,而將清潔水用于飲用等高水質(zhì)要求的用途。城市污水、工業(yè)污水就近可得,可免去長(zhǎng)距離輸水，而實(shí)現(xiàn)就近處理實(shí)現(xiàn)水資源的充分利用，同時(shí)污水經(jīng)過就近處理，也可防止污水在長(zhǎng)距離輸送過程中造成污水滲漏，導(dǎo)致污染地下水源。污水回用已經(jīng)在世界上許多缺水的地區(qū)廣泛采用,被認(rèn)為21世紀(jì)污水處理最實(shí)用技術(shù)。