環(huán)境工程污水處理中膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用分析

岳文晶

（聊城市茌平區(qū)環(huán)境監(jiān)控中心，山東 聊城 252100）

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，環(huán)境破壞與污染問(wèn)題逐漸受到了社會(huì)各界的重視，尤其是城市中較為嚴(yán)重的污水處理排放問(wèn)題。在環(huán)境工程建設(shè)中，膜生物反應(yīng)技術(shù)逐漸替代了傳統(tǒng)的生物處理污水的方式，使污水處理更具有效率。膜生物反應(yīng)技術(shù)具有效率高、占地小、易管理、成本低的優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)階段我國(guó)重點(diǎn)使用的污水處理技術(shù)與手段之一，也是促進(jìn)環(huán)境工程建設(shè)更加快速和高效的方式。

1 膜生物反應(yīng)技術(shù)的基本原理及其反應(yīng)器分類

1.1 基本原理及其發(fā)展前景

膜生物反應(yīng)技術(shù)，簡(jiǎn)稱MBR技術(shù)，是一種通過(guò)將膜分離和生物污水處理相結(jié)合進(jìn)行高效污水處理的新型技術(shù)。在該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，是利用膜生物反應(yīng)器等系統(tǒng)，用膜組件替代傳統(tǒng)的二級(jí)沉淀池，提高污水沉淀的效率，通過(guò)增加生物負(fù)荷來(lái)縮減機(jī)器設(shè)施所需的建設(shè)面積，從而減少污水處理的土地成本和污泥的堆積，同時(shí)，膜生物反應(yīng)技術(shù)還支持固液體迅速分離的要求，有效提升了各類有機(jī)物質(zhì)降解的效率，并能夠?qū)⑽⑸锪粼诜磻?yīng)器中。該項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)易性與可操作性很大程度上降低了管理難度，使污水處理更具有效率[1]。

膜生物反應(yīng)技術(shù)作為一種新型的污水處理技術(shù)，擁有良好的發(fā)展前景。近年來(lái)，我國(guó)的污水排放問(wèn)題得到多方關(guān)注，并成為城市文明建設(shè)重點(diǎn)解決的問(wèn)題之一，在這種背景下，膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。在現(xiàn)階段，膜生物反應(yīng)技術(shù)中的膜組件價(jià)格不斷降低，而技術(shù)不斷精進(jìn)，使得膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣闊，因此，膜生物反應(yīng)技術(shù)將會(huì)應(yīng)用到更多、更加寬廣的領(lǐng)域，如處理難以分解的高濃度有毒工業(yè)用水等方面，使污水處理更加科學(xué)化、現(xiàn)代化，以此推動(dòng)環(huán)境工程的建設(shè)，促進(jìn)我國(guó)生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。

1.2 膜生物反應(yīng)器的分類

根據(jù)功能差異，可將膜生物反應(yīng)器大致分為萃取膜生物反應(yīng)器、膜曝氣生物反應(yīng)器以及膜分離生物反應(yīng)器，其中，萃取膜生物反應(yīng)器還在發(fā)展時(shí)期，只適用于規(guī)模小、附加值較高的污水處理；而膜分離生物反應(yīng)器的技術(shù)已愈加成熟，將會(huì)更廣泛地被應(yīng)用于各種污水處理工作中[2]。

2 膜生物反應(yīng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足

2.1 膜生物反應(yīng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

膜生物反應(yīng)技術(shù)與傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)相比，能夠有效地保持污泥的活性，這是此項(xiàng)技術(shù)最大的創(chuàng)新與亮點(diǎn)。膜生物反應(yīng)技術(shù)能夠截留住體積較大的微生物等雜質(zhì)，并利用微生物等形成具有高活力濃度的污泥，從而加快生物化學(xué)反應(yīng)的速度。其優(yōu)勢(shì)具有以下幾點(diǎn)：（1）污水凈化質(zhì)量高。膜生物反應(yīng)技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)污水處理技術(shù)的諸多不足，并通過(guò)其技術(shù)優(yōu)勢(shì)使凈化過(guò)濾后的污水水質(zhì)更加穩(wěn)定，可以直接再利用，有效實(shí)現(xiàn)了污水處理的資源化目標(biāo)，同時(shí)也解決了二級(jí)沉淀池分離效率低的問(wèn)題。（2）占地面積小。膜生物反應(yīng)技術(shù)所需要反應(yīng)器的裝備與組建面積較小，可以緊湊排列，縮減了污水處理所需的設(shè)備面積，減少了土地成本，同時(shí)也方便了管理。（3）有效分離微生物與廢水。膜生物反應(yīng)技術(shù)可借助反應(yīng)器將微生物與廢水進(jìn)行有效的分離，使微生物等細(xì)菌在固定的區(qū)域內(nèi)流動(dòng)、滯留，而廢水則是被反應(yīng)器控制在內(nèi)部進(jìn)行流動(dòng)，這種情況下既可以進(jìn)行高效的污水處理工作，又為預(yù)期的污水處理目標(biāo)提供了技術(shù)條件。

2.2 膜生物反應(yīng)技術(shù)的不足

膜生物反應(yīng)技術(shù)還在發(fā)展完善階段，存在著諸多不足與問(wèn)題。首先，膜生物反應(yīng)技術(shù)的生物膜會(huì)吸附更多的混合顆粒物和部分有害物質(zhì)，因反應(yīng)器并沒(méi)有智能的物質(zhì)識(shí)別功能，從而影響了污水處理的質(zhì)量，增加了污水處理后續(xù)工作的難度。其次，膜生物反應(yīng)技術(shù)中的生物膜污染問(wèn)題與傳統(tǒng)污水處理方式不同的是在該技術(shù)使用過(guò)程中，會(huì)積累大量的顆粒狀物質(zhì)以及有害物質(zhì)，而生物膜經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用會(huì)被這些有害物質(zhì)所污染，其性能的發(fā)揮以及使用周期都會(huì)大打折扣，還會(huì)造成污染和堵塞等情況，這些情況都不利于膜生物反應(yīng)技術(shù)作用的發(fā)揮[3]。

3 膜生物反應(yīng)技術(shù)應(yīng)用類型

3.1 曝氣生物濾池技術(shù)

曝氣生物濾池技術(shù)是最早被應(yīng)用于環(huán)境工程污水處理中的膜生物反應(yīng)技術(shù)，其在應(yīng)用過(guò)程中注重與氣浮工藝的相互配合，通過(guò)分離反應(yīng)器的應(yīng)用，使用生物洗滌劑和膠體等介質(zhì)沉淀污水中的雜質(zhì)，通過(guò)使用洗滌劑和清潔劑與污水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，將雜質(zhì)與污水分離，同時(shí)使用廢料來(lái)截留有害物質(zhì)與顆粒狀物體，從根本上減少污水中的雜質(zhì)，使污水處理過(guò)程更加高效，減少生物膜的污染，延長(zhǎng)生物膜的使用壽命。

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

動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)技術(shù)是膜生物反應(yīng)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與改革后的新型技術(shù)，主要利用生物反應(yīng)來(lái)進(jìn)行污水處理。該項(xiàng)技術(shù)的工作原理是在傳統(tǒng)膜生物反應(yīng)技術(shù)污水處理中加入動(dòng)態(tài)反應(yīng)器，使微生物所沉淀的活性物質(zhì)發(fā)揮最大的作用，提升其在污水處理中的使用效率，使污水處理的過(guò)程更加科學(xué)合理，其清潔度更高。同時(shí)，動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)技術(shù)還能降低環(huán)境工程污水處理的成本與造價(jià)，使污水處理過(guò)程更加高效、便利。動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)技術(shù)還能夠與曝氣生物濾池技術(shù)結(jié)合，起到優(yōu)化污水處理內(nèi)部環(huán)節(jié)與系統(tǒng)，提高污水處理的效率。

3.3 組合式污水處理技術(shù)

組合式污水處理技術(shù)是環(huán)境工程污水處理中常用的技術(shù)之一。其應(yīng)用原理是將膨脹顆粒污泥床與膜生物反應(yīng)技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)膨脹顆粒污泥床設(shè)備充分混合污水中的有機(jī)物質(zhì)與污泥，將無(wú)法進(jìn)行過(guò)濾和凈化的高濃度廢水以及有害物質(zhì)排除，再利用膜生物反應(yīng)技術(shù)進(jìn)行后續(xù)的污水處理工作，將剩余部分的雜質(zhì)進(jìn)行去除，不僅提高了污水處理的科學(xué)性，也提升了其處理效率。

4 膜污染的影響因素與防治措施

4.1 膜污染的影響因素

4.1.1 生物膜的性質(zhì)特征

在膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用中，生物膜作為關(guān)鍵部分，在污水處理系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。生物膜具有多種特性，如親水性、荷電性等。該技術(shù)在應(yīng)用中具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但也存在不足之處，首先，由于混合液會(huì)與生物膜產(chǎn)生不良反應(yīng)，會(huì)對(duì)其造成一定的損害與污染，縮減了生物膜的使用壽命；其次，由于污水中存在大量的顆粒物質(zhì)與有害物質(zhì)，會(huì)使生物膜出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。此外，制作生物膜的材料不同導(dǎo)致親水性也會(huì)產(chǎn)生差異，從而在防污防堵塞方面的性能也不同，這樣也會(huì)造成膜污染現(xiàn)象。最后，膜結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱也會(huì)使生物膜產(chǎn)生堵塞的機(jī)率增加[4]。

4.1.2 污泥混合液的性質(zhì)

由于污泥混合液的種類較多，不同混合液的不同特點(diǎn)與性質(zhì)對(duì)生物膜污染的影響程度也會(huì)存在一定的差異。根據(jù)研究表明，污泥混合液的濃度越高，污泥負(fù)荷降低程度越低，二者呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中，可以充分利用這一原理提升污泥的去除率，并合理控制污泥的產(chǎn)量范圍。還有一種情況便是當(dāng)污泥的濃度處于較高數(shù)值時(shí)，混合液會(huì)對(duì)固液分離程序產(chǎn)生影響，這一變化在很大程度上影響著生物膜的污染程度。

4.2 膜污染的防治措施

膜污染的防治措施是：首先，要增強(qiáng)生物膜的抗污染能力，可根據(jù)污水處理的不同要求，結(jié)合實(shí)際來(lái)選擇適合的生物膜，對(duì)其親水性、荷電性等性質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格把控。其次，要改善污泥混合液的特性，在實(shí)際操作中可通過(guò)使用相關(guān)組件來(lái)解決，調(diào)整污泥的性質(zhì)，以此避免膜污染現(xiàn)象的發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在環(huán)境工程污水處理工作中，膜生物反應(yīng)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，該技術(shù)不僅是對(duì)傳統(tǒng)污水處理技術(shù)的更新，更是保護(hù)環(huán)境、凈化環(huán)境的重要手段。但其在實(shí)際應(yīng)用中也存在不足之處，這就需要相關(guān)部門與技術(shù)人員積極配合，進(jìn)行深入的探索與研究，不斷改革和完善膜生物反應(yīng)技術(shù)。同時(shí)，加快外部硬件設(shè)施的建設(shè)，不斷升級(jí)膜生物反應(yīng)技術(shù)反應(yīng)器的裝備，以及不斷提升污水處理工作人員的操作水平等。通過(guò)以上多項(xiàng)措施的實(shí)施，使膜生物反應(yīng)技術(shù)能夠更好地應(yīng)用于環(huán)境工程污水處理工作中，進(jìn)而不斷提高污水的處理水平與效率，為實(shí)現(xiàn)綠色無(wú)污染的生態(tài)環(huán)境奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。