环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用分析

岳文晶

（聊城市茌平区环境监控中心，山东 聊城 252100）

随着人们环保意识的增强，环境破坏与污染问题逐渐受到了社会各界的重视，尤其是城市中较为严重的污水处理排放问题。在环境工程建设中，膜生物反应技术逐渐替代了传统的生物处理污水的方式，使污水处理更具有效率。膜生物反应技术具有效率高、占地小、易管理、成本低的优点，是现阶段我国重点使用的污水处理技术与手段之一，也是促进环境工程建设更加快速和高效的方式。

1 膜生物反应技术的基本原理及其反应器分类

1.1 基本原理及其发展前景

膜生物反应技术，简称MBR技术，是一种通过将膜分离和生物污水处理相结合进行高效污水处理的新型技术。在该技术的实际应用中，是利用膜生物反应器等系统，用膜组件替代传统的二级沉淀池，提高污水沉淀的效率，通过增加生物负荷来缩减机器设施所需的建设面积，从而减少污水处理的土地成本和污泥的堆积，同时，膜生物反应技术还支持固液体迅速分离的要求，有效提升了各类有机物质降解的效率，并能够将微生物留在反应器中。该项技术的简易性与可操作性很大程度上降低了管理难度，使污水处理更具有效率[1]。

膜生物反应技术作为一种新型的污水处理技术，拥有良好的发展前景。近年来，我国的污水排放问题得到多方关注，并成为城市文明建设重点解决的问题之一，在这种背景下，膜生物反应技术的应用市场不断扩大。在现阶段，膜生物反应技术中的膜组件价格不断降低，而技术不断精进，使得膜生物反应技术的应用范围更加广阔，因此，膜生物反应技术将会应用到更多、更加宽广的领域，如处理难以分解的高浓度有毒工业用水等方面，使污水处理更加科学化、现代化，以此推动环境工程的建设，促进我国生态环境的健康发展。

1.2 膜生物反应器的分类

根据功能差异，可将膜生物反应器大致分为萃取膜生物反应器、膜曝气生物反应器以及膜分离生物反应器，其中，萃取膜生物反应器还在发展时期，只适用于规模小、附加值较高的污水处理；而膜分离生物反应器的技术已愈加成熟，将会更广泛地被应用于各种污水处理工作中[2]。

2 膜生物反应技术的优势与不足

2.1 膜生物反应技术的优势

膜生物反应技术与传统的污水处理技术相比，能够有效地保持污泥的活性，这是此项技术最大的创新与亮点。膜生物反应技术能够截留住体积较大的微生物等杂质，并利用微生物等形成具有高活力浓度的污泥，从而加快生物化学反应的速度。其优势具有以下几点：（1）污水净化质量高。膜生物反应技术弥补了传统污水处理技术的诸多不足，并通过其技术优势使净化过滤后的污水水质更加稳定，可以直接再利用，有效实现了污水处理的资源化目标，同时也解决了二级沉淀池分离效率低的问题。（2）占地面积小。膜生物反应技术所需要反应器的装备与组建面积较小，可以紧凑排列，缩减了污水处理所需的设备面积，减少了土地成本，同时也方便了管理。（3）有效分离微生物与废水。膜生物反应技术可借助反应器将微生物与废水进行有效的分离，使微生物等细菌在固定的区域内流动、滞留，而废水则是被反应器控制在内部进行流动，这种情况下既可以进行高效的污水处理工作，又为预期的污水处理目标提供了技术条件。

2.2 膜生物反应技术的不足

膜生物反应技术还在发展完善阶段，存在着诸多不足与问题。首先，膜生物反应技术的生物膜会吸附更多的混合颗粒物和部分有害物质，因反应器并没有智能的物质识别功能，从而影响了污水处理的质量，增加了污水处理后续工作的难度。其次，膜生物反应技术中的生物膜污染问题与传统污水处理方式不同的是在该技术使用过程中，会积累大量的颗粒状物质以及有害物质，而生物膜经过长期的使用会被这些有害物质所污染，其性能的发挥以及使用周期都会大打折扣，还会造成污染和堵塞等情况，这些情况都不利于膜生物反应技术作用的发挥[3]。

3 膜生物反应技术应用类型

3.1 曝气生物滤池技术

曝气生物滤池技术是最早被应用于环境工程污水处理中的膜生物反应技术，其在应用过程中注重与气浮工艺的相互配合，通过分离反应器的应用，使用生物洗涤剂和胶体等介质沉淀污水中的杂质，通过使用洗涤剂和清洁剂与污水产生化学反应，将杂质与污水分离，同时使用废料来截留有害物质与颗粒状物体，从根本上减少污水中的杂质，使污水处理过程更加高效，减少生物膜的污染，延长生物膜的使用寿命。

3.2 动态内循环反应技术

动态内循环反应技术是膜生物反应技术进行创新与改革后的新型技术，主要利用生物反应来进行污水处理。该项技术的工作原理是在传统膜生物反应技术污水处理中加入动态反应器，使微生物所沉淀的活性物质发挥最大的作用，提升其在污水处理中的使用效率，使污水处理的过程更加科学合理，其清洁度更高。同时，动态内循环反应技术还能降低环境工程污水处理的成本与造价，使污水处理过程更加高效、便利。动态内循环反应技术还能够与曝气生物滤池技术结合，起到优化污水处理内部环节与系统，提高污水处理的效率。

3.3 组合式污水处理技术

组合式污水处理技术是环境工程污水处理中常用的技术之一。其应用原理是将膨胀颗粒污泥床与膜生物反应技术相结合，通过膨胀颗粒污泥床设备充分混合污水中的有机物质与污泥，将无法进行过滤和净化的高浓度废水以及有害物质排除，再利用膜生物反应技术进行后续的污水处理工作，将剩余部分的杂质进行去除，不仅提高了污水处理的科学性，也提升了其处理效率。

4 膜污染的影响因素与防治措施

4.1 膜污染的影响因素

4.1.1 生物膜的性质特征

在膜生物反应技术的应用中，生物膜作为关键部分，在污水处理系统中发挥着重要作用。生物膜具有多种特性，如亲水性、荷电性等。该技术在应用中具有一定的技术优势，但也存在不足之处，首先，由于混合液会与生物膜产生不良反应，会对其造成一定的损害与污染，缩减了生物膜的使用寿命；其次，由于污水中存在大量的颗粒物质与有害物质，会使生物膜出现堵塞现象。此外，制作生物膜的材料不同导致亲水性也会产生差异，从而在防污防堵塞方面的性能也不同，这样也会造成膜污染现象。最后，膜结构的不对称也会使生物膜产生堵塞的机率增加[4]。

4.1.2 污泥混合液的性质

由于污泥混合液的种类较多，不同混合液的不同特点与性质对生物膜污染的影响程度也会存在一定的差异。根据研究表明，污泥混合液的浓度越高，污泥负荷降低程度越低，二者呈现负相关的关系。在实际应用中，可以充分利用这一原理提升污泥的去除率，并合理控制污泥的产量范围。还有一种情况便是当污泥的浓度处于较高数值时，混合液会对固液分离程序产生影响，这一变化在很大程度上影响着生物膜的污染程度。

4.2 膜污染的防治措施

膜污染的防治措施是：首先，要增强生物膜的抗污染能力，可根据污水处理的不同要求，结合实际来选择适合的生物膜，对其亲水性、荷电性等性质进行严格把控。其次，要改善污泥混合液的特性，在实际操作中可通过使用相关组件来解决，调整污泥的性质，以此避免膜污染现象的发生。

5 结语

综上所述，在环境工程污水处理工作中，膜生物反应技术得到了广泛应用，该技术不仅是对传统污水处理技术的更新，更是保护环境、净化环境的重要手段。但其在实际应用中也存在不足之处，这就需要相关部门与技术人员积极配合，进行深入的探索与研究，不断改革和完善膜生物反应技术。同时，加快外部硬件设施的建设，不断升级膜生物反应技术反应器的装备，以及不断提升污水处理工作人员的操作水平等。通过以上多项措施的实施，使膜生物反应技术能够更好地应用于环境工程污水处理工作中，进而不断提高污水的处理水平与效率，为实现绿色无污染的生态环境奠定坚实基础。