环境工程污水处理中的膜生物反应技术

2021-11-12谢胜

山西化工 2021年5期

谢胜

(山西铭泽阳光环保科技有限公司，山西太原 030000)

引言

我国科技的发展使环境工程污水处理更加方便，因此为了提升污水处理的效率和工作水平，应以现代化科学技术加强对污水的综合管理。在实际处理中，需要改变传统处理观念，对新型膜生物反应技术进行关注以及研究，以此减少对生态环境的破坏，将综合处理的难点加以解决，保证环境工程在当前实现可持续发展。

1 环境工程污水处理及相关特性分析

1.1 污水处理概述

所谓污水处理主要是采取科学的手段和措施来改善污水性质，进而使其变成一种不会对环境产生任何危害的水体。污水处理过程中主要分为两个阶段。第一阶段为物理处理技术阶段，主要去除污水中的不溶性污染物；第二阶段为生物处理技术阶段，将污水进行脱硫，使水中各种有机物转化为简单、易于去除的物质。

1.2 污水特性分析

在环境工程中对污水进行处理，能够将污水中的关键物质去除，进而控制水体的水质，但污水具有复杂性、不稳定性及难降解性的特点，具体如表1所示。

2 膜生物反应技术概述

膜生物反应技术可以满足环境工程污水限定排放要求，并且在污水处理过程中可以使排污达标。实际应用中需要将污水的管控以及处理过程优化，并将综合环境与污水处理整体过程多层次互通，形成处理连接，在排放过程中将污水处理的管控和数据集成化。

表1 环境工程污水特性分析

2.1 技术基本原理

膜生物反应技术是一种组合技术，相较于传统生物处理技术，膜生物反应技术添加了膜分离技术，省略了末端二沉池；相较于传统膜分离技术，膜生物反应技术添加了生物处理技术，不仅能够截留污水中的污染物，还能够应用微生物对有机、无机污染物进行分解利用，有效提高环境工程污水排放的出水水质。

2.2 膜生物反应技术效果

膜生物反应技术对水进行处理的方式十分灵活，可以基于实际的要求来采取有效的处理模式，运用超滤技术来进行处理，将各类污水中的污染物质进行去除，并且处理之后的水具备较高的质量，具体应用优势如第278页表2所示。

2.3 膜生物反应技术要求

针对环境工程污水处理，我国出台了相关的法律法规，在应用膜生物反应技术的过程中，需要明确规定污水处理的要求，污水处理排放符合一级标准，以此使人与自然的关系得到良好处理。同时要以环境保护为核心，要求污水排放策略的实行具有较强的可行性，整合地理、生态和水利等多个方面，为我国实现可持续发展提供保障[2]。

表2 膜生物反应技术效果

3 环境工程污水处理中的膜生物反应器分析

3.1 环境工程案例

山西某环保股份有限公司创建于1991年，是国家级重点高新技术企业和中国环境保护产业骨干企业，拥有国家级博士后工作站，长期致力于新产品、新技术、新工艺的开发，解决了多个污水处理难题。该企业投产于2008年，年污水处理量为15 000 m3/d，现应用污水处理工艺包括电脱水、微生物反应器、膜生物反应器等，保证技术的实际应用效果。

3.2 膜生物反应器分析

膜生物反应技术的基本设施就是膜生物反应器，根据不同放置生物膜的位置可分为一体式膜生物反应器、分离式膜生物反应器、复合式膜生物反应器三种。一体式反应器省去了混合液的循环系统，比分离式更容易产生膜污染问题，但运维成本较高；分离式内有混合液循环系统，可以有效避免了微生物流失问题，但混合液循环过程中容易对微生物群体造成侵扰，影响处理效果；复合式膜生物反应器属于一体式的一种，多见于其他水处理技术与膜生物反应技术的联合使用。膜生物反应器的膜种类有很多，可根据无机、有机材质划分，常见于污水处理的是高分子有机材料固相非对称膜，需要技术人员根据实际需求进行挑选。上述企业在环境工程污水处理中，选择膜组件综合考虑成本、系统流程、应用对象等多方面因素，尽量保证反应器内水流动顺畅稳定，降低后续的维护难度[3]。

4 环境工程污水处理中的膜生物反应技术的策略

4.1 进行污水处理

环境工程污水在应用膜生物反应技术时，需要借助格栅、沉砂池以及调节槽等设备，其中调节池主要是为了调节污水的水质、PH值、温度等，使污水的处理达到后续工作的具体要求，减少后续处理设备的影响。格栅主要是为了截留污水中的石灰石，格栅由一个金属框架组成，且由多个平行金属栅组合构建，当污水流入沙坑时，格栅会阻拦一些无机物颗粒，一方面可以避免这些颗粒损坏污水处理泵，延长泵的使用寿命，另一方面能够提升水体内部有机物比例。

4.2 开展污水检测

污水在处理过程中应用膜生物反应技术进行处理，保障污水处理的有效性。污水具有较大的毒性，因此需要对其进行消毒处理，上述企业采用主体工艺对污水进行处理，水力停留时间约为5 h，将出水氨氮控制在4 mg/L，出水 COD 控制在50 mg/L。污水通过局域网向检测层所接收和输送的数据来发出检测层的控制指令，并对源分离层中的细格栅和上升泵、下沉池以及氧化曝气池等各种设备进行了控制，最后检测出水水质良好[4]。

4.3 强化污水管控

污水全膜分离处理内容包括污水中的悬浮物去除、有机物溶解、无机物溶解等，过程检测主要通过数据交换以及数据显示平台来完成，对于污水处理过程中的检测数据进行集中显示和管控，并详细了解现场控制单元的监控状态、数据显示的各种图文状态，进而提升膜生物反应技术的处理效率，实现“零排放”。同时借助预处理组件可以调整污泥性质，从而降低膜污染，上述企业将 PAC 颗粒应用于操作过程中，通过提高吸附能力加强污泥的可滤性。

4.4 污水循环处理

污水在处理后为能够实现循环利用，需要在排放之前加以处理，在处理后合理选择应用区域，如可以将其作为循环冷却系统的补充水。基于此上述企业加强污水回收利用的程度，通过膜生物反应技术将处理合格的污水变为可用水，满足我国资源循环使用的需求。同时实际处理中进行沉淀，将COD浓度降低至342 mg/L，并控制二氧化氯溶液的浓度，在二氧化氯溶液反应40 min之后去除，将污水处理后应用，避免对生态环境造成污染。

4.5 优化膜分离的操作条件

水中的有害杂质类型众多，而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。企业采取多种过滤方式，由于膜污染问题也各不相同，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，从而大大提高过滤效果。由于膜生物反应技术还存在一些问题，因此上述企业在现有技术的基础上加强创新优化反应器和膜组件的构成。