试析环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用

杜静轩　杨洪文

摘 要：随着当前我国社会的不断发展，人们对于环境的关注度越来越高，为了更好实现对于环境的有效防治，规避可能存在的较大影响因素和威胁内容，切实做好前期预防工作必不可少，应该围绕着各个社会发展行业予以重点关注。但是在社会运行中，其存在的环境污染问题依然存在，这也就需要在防治措施之外，加强对于污染治理的落实，尤其是对于污水处理工作，更是需要予以高度重视。在当前污水处理工艺应用过程中，合理运用膜生物反应技术是比较重要的一个基本手段，其应该在未来引起高度重视，有效提升推广范围和应用效益。

关键词：环境工程 污水处理 膜生物反应技术 应用

1膜生物反应技术简介

膜生物反应器（MBR）技术是一种将膜分离技术与生物处理技术有机结合的新型污水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应中的活性污泥和大分子有机物截留住，实现泥水彻底分离，出水水质得到强化，省掉传统工艺单元中的二沉池。与传统污水处理工艺相比，MBR技术可以使活性污泥具有较高的污泥浓度（MLSS值），水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以得到分别控制，使难降解的物质在反应器中不断反应和降解，提高有机物的去除率和降解效率；膜生物反应器具有出水水质优良、占地小、剩余污泥产量少、管理方便等优点。膜生物反应器技术起源于的美国。但真正发展并成功运用于污水处理还是在日本。膜生物反应器从整体结构上来看，是由膜组件和生物反应器两部分组成，根据这两部分操作单元自身的多样性，膜生物反应器有多种类型。以生物反应器与膜单元的结合方式来划分，可分为分置式（外置式）、一体式（浸没式）。按膜形式可分为管式、帘式、平板式。分置式膜生物反应器把生物反应器与膜组件分开放置，生物反应器的混合液经泵增压后进入膜组件，在压力作用下混合液中的液体透过膜得到系统出水，活性污泥则被截留，并随浓缩液回流到生物反应器内。由于膜组件放在生物反应器外，故又称外置式。分置式占地略大，运行电耗较高。一体式膜生物反应器则直接将膜组件置于反应器内，通过泵的抽吸得到过滤液，膜表面清洗所需的错流由空气搅动产生，曝气器设置在膜的正下方，混合液隨气流向上流动，在膜表面产生剪切力，以减少膜的污染。一体式膜生物反应器工艺是污水生物处理技术与膜分离技术的有机结合。污水在反应器中经生物处理完成对有机污染物质的分解与转化后，利用超滤膜的高效分离完成污水的固液分离，从而达到污水的净化目的。设置于反应器中的膜组件可完全取代传统工艺中的二沉池和过滤、吸附单元，使水力停留时间和污泥龄完全分离，并获得稳定、优质的出水水质。

2环境工程污水治理中膜生物反应技术的应用

2.1动态内循环反应技术

动态内循环反应技术是在膜生物反应技术的基础上进行优化，形成了动态式内循环反应器（DMBR），其技术原理是运用有机过滤生成的动态膜来模拟超滤膜的过滤方式，由于使用大孔径的滤膜材料，使该反应器的制造成本非常低廉，值得普及和推广。依据实验室数据，动态内循环反应器的净化准备周期只有20min，滤饼层就可发挥作用，对COD、氨氮、TN、TP的滤除效果都比较出色，其中对COD的去除率约为95%，由于该反应器采用的内循环动态模式使结构的内流性更好，混合液混合较为均匀，要显著优于分离生物反应器的进化效果（约为88%）；对氨氮平均去除率约为98.25%，较曝气反应器高7.6%；在总氮去除方面，由于动态生物膜的分离作用，在反硝化方面处理效果较好，TN去除率达到51.25%，比普通膜生物分离器的32%去除率高出近20%；在总磷处理方面，TP去除率约为86.8%，比常规净化效率高出一倍以上。

2.2 EGSB-MBR组合技术

EGSB-MBR组合技术简单来说就是EGSB和MBR两项技术互相取长补短。EGSB反应器的优点是处理效率较高，能够基本去除水中的化学需氧量，但是这项技术很难去除水中的悬浮物、氨等，但是MBR就可以很好的弥补。

2.3曝气生物滤池技术

曝气生物滤池处理技术，是膜生物反应技术中较为常用的技术。膜生物反应处理污水的过程中，将曝气生物滤池作为污水处理反应的辅助，能起到较好的效果。基于组合优化的技术原理，生物滤池与气浮工艺有机结合，能产生不错的处理效果，能有效从源头上对污水内部的污染物进行处理，降低污染物总量，优化处理质量。曝气生物滤池这一种处理技术，对于胶体、洗涤剂等类型的杂质具有较好的处理效果。它能让污水处理的各个环节变得便利且高效。一般情况下，污水处理对于负荷需求量很高，会产生较大的负荷消耗，若能将其改造为曝气生物滤池处理技术，就能在很大程度上减少工作过程中负荷消耗，降低负荷，有效延缓生物膜在污水处理过程中产生的污染。

2.4动态内循环反应技术

环境工程污水处理过程中，第二类膜生物反应技术为动态内循环反应技术。近几年来，由于技术的不断进步，技术人员通过不断努力，对膜生物反应装置展开了持续地研究，进行了针对性地改造。动态反应器中生物膜的制作材料，可以是微网材料，这样有利于降低反应器的造价。除此之外，内循环动态反应装置中较多的采用了活性污泥，实施过滤及污水处理时，形成了可循环的利用体系。现阶段，一般会选取侧向曝气法进行污水处理，但这种方法较容易导致错流速度降低。为改进这种方法，可以将曝气装置结构设计为竖向流动的形式，在经过优化改造以后，内循环装置就能有效解决短流问题了。

2.5气浮/曝气生物滤池/膜生物反应器组合技术

污水处理工作是一项复杂的工作，有时候需要将目前存在的技术组合起来使用才能够达到净化水的目的。对于水中的洗涤剂、胶体等难以去除的污染物，通过组合技术的使用能够大大降低有害物的含量，可以大大减少后续的污水处理工作的工作量，还可以减少“膜”受污染的程度。

3结语

综上所述，对于污水处理工艺在当前社会发展中的基本需求，其要求越来越高，难度也越来越大，需要重点从技术手段层面进行创新优化，其中膜生物反应技术的应用就是比较重要的一个基本类型，优势比较突出，应该在未来社会发展中较好推广，促使其能够形成较强的实际应用效益。

参考文献：

[1] 关万里，韩文萍，刘小惠. 膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用分析[J]. 低碳世界. 2016（28）