膜生物反应技术在环境工程污水处理中的运用

马希元 石瑞卿

山东省潍坊生态环境监测中心 山东 潍坊 261041

引言

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。

1 污水处理在环境保护工程中的重要作用

环境保护工程是生态文明建设的重要组成部分,能够使环境保护更具有针对性、系统性和全面性,进而在保护生态环境方面取得更好的成效。作为环境保护工程的重要组成部分,只有大力加强污水处理,才能使环境保护工作体系更加完善,这其中至关重要的就是随着城市经济的快速发展,污水处理能力建设显得至关重要,如果不大力加强污水处理能力建设,势必会使污水无法及时、有效处理,既会影响城市居民生产生活,也会对生态环境造成较大的破坏,因而在发展城市经济的过程中必须把污水处理能力建设纳入到环境保护工程当中,努力提升整体水平,进而提升环境保护的系统性;在环境保护工程当中,只有大力加强污水处理工作,才能更有效的解决污水带来的负面影响,利用污水处理技术,尽可能净化城市水资源中包含的有毒物质,提高城市有限水资源的使用效率,为城市可持续发展目标的实现奠定基础。

2 膜生物反应技术和原理分析

在膜生物时,在整个过程中,反应器是重要的也是关键的技术,所以目前被广泛地应用。关于膜生物技术,主要是在传统技术基础上发展起来的,然后将传统的模分离技术与生物污水处理技术,进行有效的结合,这样才使得这种技术有强大的污水处理能力。不仅提升了污水处理能力,也提升了污水处理效果。这种技术相比于传统的污水处理技术,具有更高的科技化水平,而且在污水处理效率方面也更加高效,所以优势也比较明显。

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 生活污水的处理 随着我国人口规模的不断扩大,因人口数量激增产生的家庭生活需水数量也在不断增加。家庭生活消耗的和排放的水资源数量庞大,为了提高水资源利用率,生活污水进行就地处理后回用是社会发展的必然趋势。膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用,是促进生活污水就地处理和中水回用发展的重要力量。处理后的中水可用于马桶冲洗、道路清洁、环境绿化、消防喷淋,有效提高了水资源的利用率,解决了一部分城市的缺水问题。日本是使用膜生物反应技术比较早的一个国家,早在上世纪80年代就有将膜生物反应器应用于大楼生活污水处理的案例,当时的进水BOD5在330～710mg/L范围内,COD在100～800mg/L范围内,氨氮在10～40mg/L范围内,变化幅度都比较大,但经过膜生物反应器处理后的出水BOD5降低至1～5mg/L,去除率高达99%以上,COD降至20mg/L以下,去除率达到96%以上,氨氮去除率也能够达到95%左右,有效实现了水资源的再利用。我国清华大学环境科学与工程系在北京海淀区的一个高级公寓内,建立了有关膜生物反应器的中水回用工程,工程运行期间出水平均COD在17.25mg/L,氨氮在0.75mg/L,其他出水指标也符合中水回用标准,中水可以应用于公寓园区的绿化、道路清洁等处。之所以膜生物反应器会在生活污水处理中有如此优秀的表现,是因为反应器内借助膜的分离作用提高了微生物的浓度,促使生活污水内大量的有机污染物被分解和利用;高浓度的硝化细菌环境能够有效去除氨氮,在适当控制操作方法的情况下,还能够对总氮有92.6%以上的去除效果;膜组件本身的截留、过滤作用,促使生活污水内的悬浮物、大分子物质被从水体中剥离出来;且大分子的微生物产物还会附着在膜组件表面,形成一层凝胶质地的膜,这层膜也具有过滤作用,且作用效果大于膜组件本身,进一步提高了生活污水的出水质量。虽然膜生物反应器在生活污水处理方面效果显著,但一整套膜生物反应器的价格昂贵,且膜组件容易堵塞、污染,需要定期进行冲洗、更换,维护费用也比较高,因此,膜生物反应技术及其设备的推广难度暂时还比较大。

3.2 工业废水的处理 为了更好的保证工业废水达到一定的排放标准,在选择膜处理体系时,要充分的考虑金属离子浓度,并对其进行有效的控制。这是因为金属离子的存在形式,会因为废水的环境不同而产生一定的差异,所以会对金属离子产生一定的影响。所以要对成本进行控制,这样才可以有效的节约资源,降低金属离子浓度,从而使得废水排放达到标准。

3.3 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。

3.4 低污染饮用水净化 面对低污染程度的饮用水,应用膜生物反应技术及其设备进行脱氮、吸附杀虫剂、降浊度是比较有效的一种方式。在法国的一家饮用水工厂中,就使用膜生物反应技术作为饮用水的净化工艺,能够保证产量单日在400m3的饮用水中氮浓度、杀虫剂等参数达到饮用水标准。

结语

当前全球都面临着水资源短缺的问题,人们对于环境保护的意识也不断的增强,所以使得膜生物处理技术受到了广泛的关注,对该技术进行创新和研究,对提升污水处理效率具有重要的作用,所以应当给予重视。