环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用分析

2020-11-27孙炳鑫

建材发展导向 2020年10期

关键词：膜分离环境工程反应器

孙炳鑫

膜生物技术的使用可以使水质大幅度提升，确保污水的排出与相应的标准相符合，大大提高系统的工作效率。膜生物反应器内部的膜的主要功能是对微生物进行截留，避免微生物流失现象的发生。

1 膜生物反应技术基本概念

1.1 基本原理

该技术是在膜分离技术的前提下发展而来的，并充分融合了生物处理技术，实现了污水处理和转化效率的显著提升，从而获得了新型的污水处理技术。实践证明，膜生物反应技术相较于同类型技术有着更优的污水处理能力。

1.2 膜生物反应器分类

通常所采用的膜生物反应器的类型可区分为膜分离、萃取膜和膜曝气生物反应器等，应用最广的当属膜分离生物反应器。该类型的反应器又可依据亲氧与否细分为好氧型或厌氧型，还能依据反应器组成结构有一体式或分体式两类，面对不同污水处理需求，合理选择膜生物反应技术。

2 膜生物反应技术优势

膜生物反应技术融合了生物处理技术和膜分离技术这两种技术，运用该项技术对污水进行有效处理，膜生物反应技术在环境工程污水处理中的优势主要体现在以下几方面：1）分离效率显著提高。由于膜生物反应技术在处理污水时本身不需用到过滤单元及沉淀池，设施设备所占用的地面面积更小，没有污染沉降性的困扰。膜生物反应器系统中由于存在更高的MISS 浓度，提高了系统的容积负荷，又因为系统的抗负荷能力很强，因此膜生物反应技术对有机废水的处理效率显著提高；2）膜生物反应技术活性污泥浓度较高。膜生物反应技术可以有效提高生物的反应能力，快速增加反应池中的MISS 浓度，当MISS 浓度超过10000mg/L 时，就可以对高浓度有机废水进行处理，水质整体得到提升，减少其中存在的悬浮物，降低污泥体积，进一步有效提高大分子降解率；3）污泥产率较低。膜生物反应器可以有效将污泥堵截在反应器的内部，在结构上实现不排泥的相关操作，有效实现污泥零排放。在实际的工作过程中，膜生物反应器内部含有较低的营养物质，微生物处在内源呼吸范围内，导致剩余的污泥总量减少，因此污泥产率较低；4）可以有效分离微生物与有机废水。膜生物反应器可以对微生物与有机废水进行有效分离，使有机废水仅在膜生物反应器内部进行流动，连接水槽与进水槽，使生物细菌在膜生物反应器外部区域流动，对有机废水与微生物进行有效分离，进一步确保能够达到先前预期的效果；5）有利于硝化细菌在膜生物反应器内的滞留生长。生物膜可以有效防止污水中硝化细菌的减少，可以使膜生物反应器中的硝化细菌在长时间内处于高浓度状态，使硝化效率得到有效提高。

3 膜生物反应技术在环境工程污水处理中的具体应用

3.1 曝气生物滤池技术

在膜生物反应技术中，曝气生物滤池技术应用较广，可以有效处理洗涤剂、胶体等杂质。曝气生物滤池是污水处理的重要辅助手段，可以显著提高污水处理效率，保证污水处理效果。

3.2 EGSB-MBR 组合技术

EGSB 技术和MBR 技术都是非常有效的污水处理技术。前者采用膨胀颗粒污泥床，属于第三代厌氧反应器；后者就是膜生物反应技术。EGSB-MBR 组合技术充分结合二者的优点，可以处理高浓度工业有机污水，能显著降低污水的化学需氧量。

3.3 动态内循环反应技术

动态内循环反应技术利用廉价的微网材料作为膜基质，这种动态膜生物反应器具有成本低的优点。活性污泥过滤器的内部循环动态响应特性良好，该过滤器可以形成环状系统有效处理污染物。当前，环境工程污水处理可以采用动态内循环反应技术。

3.4 气浮等膜生物反应组合技术

气浮等膜生物反应组合技术采用组合工艺，气浮可以有效处理胶体等难溶物质，降低污水的污染物含量。同时，气浮可以减少生物膜污染，保证污水处理设施正常运行。汽浮等膜生物反应组合技术可以适应多种应用环境，满足不同性质污水的处理要求。

4 关于膜生物反应技术的发展前景

膜生物反应技术在环境工程污水处理中有着其自身独特的优势，膜生物反应技术未来在处理难降解废水方面会取得进一步的突破。随着膜生物反应技术工艺的不断改进及膜组件价格的降低，未来在污水处理领域内，膜生物反应技术将不断会被应用。随生物膜制造技术、生物膜材料的不断发展，生物膜分离工艺研究的完善，膜生物反应技术在环境工程污水处理中的需求量将会持续增加。近年来，我国膜生物反应技术的市场在不断扩大，工程数量及处理规模也在不断增加。未来，膜生物反应技术将被应用于更高浓度、难降解的有毒工业污水处理中，现有的污水处理厂将更新升级。未来几年内，膜生物反应技术将在垃圾填埋渗滤液、生活小区、宾馆、医院废水等行业内持续推广，不断被应用于无排水管网系统的地区。