膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用探讨

2023-10-22熊杨威

科学与信息化 2023年18期

熊杨威

广东新环环保产业集团有限公司广东中山 528400

引言

近年来，随着我国社会经济的高速发展，环境问题日渐严重，环境保护已经成为当下备受关注的话题之一，必须予以高度重视，不容忽视。环境工程污水处理是环境保护工作中的重要一环，其需要采用科学技术来处理生活中和工业生产中的污水，以免造成水资源污染，影响水资源的利用。生物处理技术是污水处理中的核心技术，其具有较好的污水处理效果，可去除污水中的各项污染物质，改善水质。膜生物反应技术相较于传统的生物技术来说，其应用效果更佳，有着一定的优势，具有不错的发展前景。

1 膜生物反应技术的相关内容

1.1 膜生物反应技术的概念

膜生物反应技术基于生物厌氧处理，联合运用了膜分离技术，指的是膜的分离和各元素重新组合的全过程。在技术应用过程中需要先将膜进行分离，然后再让膜和其他组件结合，形成小单元，通过不同的排列来呈现出相应的分离状态，以去除污水中的杂质。相对于传统的污水处理技术来说，膜生物反应技术能够有效分解污水中的各类物质，进行不同液体的筛分，大大提升了污水处理工作效率，可保证污水处理质量[1]。

1.2 膜生物反应技术的应用价值

膜生物反应技术的应用，主要体现在以下几个方面：一是利用膜生物反应技术来处理污水，有利于贯彻落实环境保护政策。通过对污水的有效处理，可以实现污水的回收循环利用，这不仅降低了污水对环境造成的污染，而且经济效益方面也有所提升，能够实现生态环境保护目标。对于城市来说，想要寻求长远的发展，就必须关注于环境保护工作，应当处理好人与自然之间的关系，这就要求人们转变传统的污水处理理念，充分发挥膜生物反应技术作用；二是有利于提高自然资源利用率。在环境工程污水处理过程中，应用膜生物反应技术，能够实现水资源的循环利用，最大限度地回收和利用污水，减少其污染性。在去除污水中的污泥之后，可将其运用于田间，作为有机肥料来使用，这有利于促进农作物的快速生长。我国污水处理工作迫在眉睫，相关部门和人员要树立正确的环保意识，进一步优化和规范污水处理流程，以免在实际工作中造成二次污染；三是有利于推动城市的绿色化发展。对于现代城市来说，其致力于城市经济增长的同时，也更关注于城市环境保护工作的开展，强调城市的绿色发展[2]。在这个过程中，污水处理工作就显得格外重要，需要科学分析污水处理工艺，全面考虑相关影响因素。通过使用膜生物反应技术，则能够满足于污水处理标准要求，提高城市污水处理效益，推动城市的可持续发展。

1.3 膜生物反应技术的优势和劣势

膜生物反应技术包含了两种技术，一种是膜分离技术，另一种是生物处理技术。在环境工程污水处理工作中应用膜生物反应技术，具有一定的优势，主要表现于：一是膜生物反应技术的应用，能够对污水中的污泥进行有效净化，改善污水的水质，使之更加干净，同时也可把控好反应内的污泥产量。膜生物反应器在使用的时候，可于一定程度上降低污泥的渗入，虽然无法在第一时间观察污泥刘翔，但是可起到有效的阻挡作用，这减少了污水中的污泥含量；二是膜生物反应技术中所使用的污水处理装置占地面积较小，不仅能够解决污泥沉降问题，还能减少污水处理损耗。由于膜生物反应器有着不错的抗负荷能力，因此水质得到了提升，污水处理效率大大提高[3]；三是膜生物反应技术的应用起到了较好的污水分离效果，能够将污水中的微生物分离出来。而且基于生物膜的作用，增加了硝化细菌在反应器中的反应时间，提升了硝化效率，这有利于满足污水处理标准要求。

除此之外，膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用也存在着些许不足，其劣势主要表现在两方面：一方面是膜生物反应器的使用年限并不长，为了延长其使用期限，需要先净化原水；另一方面，在应用膜生物反应技术处理污水的时候，会过滤出污水中的杂质，分理处一些较小分子的时候，便容易造成堵塞状况，这在一定程度上影响了生物膜的出水性。

2 膜生物反应技术的类型

膜生物反应技术的类型主要包含了以下几种：第一种是动态内循环反应技术。该技术主要是通过改造、更新膜生物反应装置来进行污水处理，属于一种新型技术。需要使用微网材料来制作动态膜反应器生物膜，整体成本相对来说比较低，而且这类材料容易获取，这有利于提高污水处理效益。动态内循环反应技术中的内循环装置使用了活性污泥，在处理污水的时候能够过滤污泥，保证了污水的循环利用，节约了水资源；第二种是EGSB-MBR技术。该技术结合应用了EGSB技术和MBR技术，为污水处理工作提供了重要的技术保障。EGSB技术中需要使用最新的厌氧反应器，适用于一些工业废水处理工作中，能够取得不错的污水处理效果，解决了膜对生物反应过度吸收积累的问题，水流量也有所降低；第三种是曝气生物滤池技术。该技术主要是利用曝气生物滤池来进行污水处理，在实际工作中的应用较为广泛，可充分发挥生物滤池和分离反应器的作用，有利于从源头根治污染物，降低污染物总量[4]。曝气生物滤池技术可有效处理胶体、洗涤剂等物质，减少膜污染发生概率，保证污水处理质量；第四种是组合技术的应用。指的是将各类膜生物反应技术进行联合应用，这是因为污水类型较为复杂，很多时候一种技术的应用难以保证污水处理效果，需要不断地利用先进技术来进行处理，根据污水的实际情况来联合运用多项技术，以取得较好的污染处理效果，起到净化水质的作用。

3 影响膜生物反应技术应用效果的因素

影响膜生物反应技术应用效果的因素主要有：第一，生物膜影响。在环境工程污水处理过程中，应用膜生物反应技术的时候，生物膜的孔径、孔隙率会对污水处理效果产生一定的影响。当生物膜孔径比较小的时候，其孔隙率也会较小，进水量少，一旦污水中存在小分子规模物质时，便容易出现堵塞现象，影响污水处理整体效果。与此同时，膜的亲水性制约了膜性能，当膜不具备较好的亲水性时，其抗污染能力也难以保障。

污泥混合液影响。污泥混合液的性能受悬浮物粒度分布、固体浓度影响，污泥混合液的性质，则直接关系着膜污染的实际情况。当污泥浓度愈高的时候，污泥负荷就会减少，能够提高膜生物处理器基质的应用效果。但要注意的是，如若污泥浓度超过了规定标准，比临界值还要高，那么便会导致固液分离效果降低，影响污水处理质量和效率。另外，活性污泥混合液絮状物质的形成，受污水高分子黏性物质含量影响。絮状物尺寸较大的时候，滤饼层阻力会随之下降。

操作条件影响。在环境工程污水处理中应用膜生物反应技术的时候，操作条件的好坏，将直接影响膜污染程度的高低。所谓的操作条件包含了多项内容，如膜通粱、操作压力、温度等。应用时要以膜分离运行稳定性为基础，根据实际情况来调节温度，适当升高的温度，能够增加生物膜表面孔径，使之更加通透，在一定程度上可促进污水处理效率的提升，保障最终的处理效果。如若操作条件未能达到规定标准，那么则难以开展有效的污水处理工作。

4 加强膜污染防治的有效措施

基于影响膜污染的各项因素，为有效应用膜生物反应技术作用，提高环境工程污水处理效率，则需要采取有效的膜污染防治措施，可从以下几个方面着手：一是要提升生物膜的抗污染能力。在处理污水的时候，需要先了解污水的特性，然后基于此来选择适宜的生物膜，以便于减少膜污染，保证污水处理工作的顺利开展。选择膜的时候，要考虑污水性质，尽量提升膜的亲水性，所选膜的孔径、孔隙率要符合要求，强化膜的抗污染能力，这有利于防范膜污染现象的出现；二是要改善混合液的特性，以避免膜污染的出现。可先净化处理污水，降低污水中的污染浓度，然后再使用膜生物反应器来进行污水处理，这在一定程度上改善了污泥含量，改变了混合液特性，能够在一定程度上降低膜污染发生概率。可将PAC颗粒添加至污水中，使活性污泥具有较好的可过滤性，保证污水处理效果；三是应当进一步优化膜分离的操作条件，需合理控制终端过滤能量，以免造成较大的膜污染，不利于保证污水处理质量。可创建完善的过流过滤复合系统，优化操作条件，从而为污水处理工作的开展提供重要保障。

5 膜生物反应技术在环境工程污水处理中的具体应用

5.1 生活污水处理

膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用，可以从生活污水处理方面进行探讨。随着城市现代化进程的加快，人们生活中对水资源的需求越来越大，每天生活污水排放量较大，为了节约水资源，需要对生活污水进行有效的回收利用，这就需要运用膜生物反应技术来处理污水。处理之后的污水能够用于马桶冲洗、消防用水中。膜生物反应技术的应用，可取得较好的生活污水处理效果，这是因为膜分离技术的应用，提升了微生物的浓度，能够将生活污水中的有机污染进行有效分解。可利用高浓度硝化细菌来去除氨氮，总氮去除率可达到92%以上。而且膜组件，可分离污水中的水体、污染物，过滤一些大分子的悬浮物，膜上会吸附大分子微生物的代谢产物，形成凝胶质层，能够有效过滤污水中的杂质，改善污水水质。但在生活污水处理过程中，应用膜生物反应技术，容易造成膜组件污染，粗线堵塞状况，要定期清洗组件，保持组件的洁净性，一旦发现膜组件有问题便要更换。

5.2 工业污水处理

工业生产中有大量的污水需要进行处理，这些污水中所含有的污染物质较为复杂，部分污染物质难以讲解，如重金属离子、有机物等。相较于生活污水来说，工业污水的处理难度更大，在使用膜生物反应技术的时候，需要选择适宜的膜生物反应器。比如说，如若所需要处理的工业污水中含有EDTA，那么则应当使用厌氧-好氧膜生物反应器来进行处理，否则难以保障最终的运行效果，不利于去除有机物质，可增加抗击负荷能力，过滤有毒物质。除此之外，如若工业污水中存在较高含量的重金属离子时，要先利用酸碱度调节池来改善膜生物反应器的酸碱值，以便于更好去除重金属离子，净化水质。