环境工程中膜生物反应技术的应用

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摘要：本文简要分析了膜生物反应器技术的优缺点和未来的发展空间，同时讨论了该技术在工业废水和生活污水处理中的应用，通过这项技术能够促进环境工程废水处理的不断发展，减少水资源短缺情况。

关键词：环境工程；污水处理；膜生物反应技术

1膜生物反应技术概述

膜生物处理技术结合了膜分离过程中的一系列技术优点，在传统的厌氧生物处理方法的基础上通过化学变化和膜的选择性，形成了一种全新的污水处理系统。膜生物反应器作为污水处理系统的核心可分为三类，分别是萃取反应器、无气泡反应器和膜分离反应器。相比于传统的利用生物技术处理污水，全新的膜生物反应器技术对污水的处理成果和速度等模式有了一定的提升。不难看出，基于良好的生物膜反应技术的优势和自动化优点，目前在我国的污水处理中应用次数逐渐增多。膜生物反应器技术的三类反应器中，最常见的反应器是膜分离生物反应器，随着类型不同的生物膜的不同放置位置，可以依照氧气的不同需求量将其分为膜生物反应器和集成膜生物反应器[1]。

2膜生物反应技术的优缺点

2.1膜生物反应技术的优点分析

传统的膜生物反应技术虽然具备优良的处理效果，但由于处理过程中使用的区域体积大，同时区域面积大，对污水处理的质量以及水进出的适应能力偏低，极易呈现出溶解氧不够等缺点。膜生物反应器技术与其他生物处理工艺相比具有较大的优势，由于传统活性污泥法中细菌很容易丢失，它们的生长速率低于其他异养微生物，通过膜生物处理技术能够实现对膜的处理，同时留住能力较强的膜，实现对硝化细菌的阻断，增强硝化细菌的处理能力，大大增强了硝化效率。由于膜生物反应技术本身的属性，可以在不通过二次接收器的情况下，从而实现减少区域面积。随着混合液中浓度较高的悬浮物能够提高污水处理能力的体积负荷，可提升抗冲击负荷能力，以期提高膜生物技术的处理污水的能力。膜分离技术对污水中的杂质能够进行强力分解，提升水的整体质量。杂质中的颗粒和浓度能够与水的再利用进行有机结合，通过膜生物反应技术能够阻断污水中的杂质，将污水中的杂质阻断在膜生物反应器中，降低污水处理的损失，完成便捷、稳固地解决杂质的操作。膜生物反应器内具备大量的透气性的膜，能够在不受处理方法和操作的限制下实现污水处理的平稳进行。膜生物技术的利用大大提升了污水处理操作的氧使用率，同时完成相应的间隔步骤，以期减少污水处理的操作步骤。膜生物反应器在使用过程中保持在减小的体积负荷，能够降低由污水处理而产生的大量杂质，致使剩余杂质排放超出30天，实现意义上的零污泥排放[2]。

2.2膜生物反应技术的缺点分析

虽然膜生物反应器技术被广泛应用到各行各业中，也具备很多优点，但是在具体操作过程中还有较多无法克服的问题。因此，若想保证膜驱动压力稳定，就需要通过膜生物反应器，其在污水处理的过程中比活性杂质要浪费更多能量。虽然膜生物反应器在对污水处理的过程中能将杂质的生物膜保存下来，保证生物膜的稳定性，但这种操作也导致生物膜会吸取污水中的有害物质，大大降低了膜的使用年限，使用年限较短的膜会致使污水的流速降低。生物膜是污水处理过程中的重要因素，因此，我国对生物膜的研究技术需要逐步提高，需提升膜材质和生物膜系统功能的有机结合，在膜应力、使用寿命和生产成本方面取得相应的突破，同时保留膜本身的优点，才能够实现对水的有效处理。膜组件的设计还必须满足高处理能力和低能耗的要求，同时还要易清洁。因此，相关研究人员需要全力以赴为污水处理问题进行不断分析和研究，旨在提高废水处理的能力[3]。

3膜生物反应技术在污水处理工艺中的应用

3.1工业废水的处理

工业废水中的杂质较多，所以在对污水进行处理的过程中大大提高了困难度。面对具备不一样特点的工业污水，应采取适当的膜生物处理系统，同时，采取的生物膜应与工业污水的特点相类似，从而确定其稳定性和安全性，以完成对工业污水的治理。在污水处理的过程中，应避开利用平均的膜生物处理技术来降低污水治理的成果。在不同pH值下，金属离子具有不同的表达形式，通过调节废水的pH值可以实现去除金属离子的效果。例如，食品工业废水的一个主要特征是高浓度的有机物质，因此，若想处理食品工业废水，就应增加膜生物反应器技术的体积负荷，以此来降低处理成本，同时提高对食品工业废水的处理。当然，在食品工业废水处理的过程中，还必须克服高盐和高甜度废水中微生物的存活率，例如芥末和酱油的工业废水，因此，如何降低盐度和低成本，是食品工业废水处理中的一个大问题。

3.2生活污水的处理

经过适当的废水处理后，生活污水可以重复用于道路清洁以及绿化等，但是处理成本高，初期投资大等问题也阻碍了生活污水处理的发展。然而，随着膜生物反应器技术的创新和优化，其在生活污水处理中的优势显著。通过膜生物反应器技术的应用，不仅降低了污水处理的成本，同时还能够使水资源得到再利用，大大提高了环境的绿化。

4膜生物反应技术未来的发展空间

通过膜生物反应器技术能够降低污水处理的成本，同时，膜生物反应器技术还应该在组合技术的发展中进行应用，将膜生物反应器技术与其他工艺相结合可以实现优势互补并改善水质，膜生物加工技术也可用于处理污染的天然水体[4]。

5环境工程污水处理中常见的膜生物反应技术

5.1EGSB-MBR组合技术

EGSB-MBR反应器技术在处理环境工程污水的效果十分显著，可以消除废水中的化学氧量，但很难去除水中的悬浮固体。因此，通过EGSB-MBR组合技术可以弥补这一缺点，使用EGSB-MBR组合技术可以解决后续处理的悬浮物问题，通过EGSB-MBR组合技术实现对环境工程污水的有效处理，EGSB-MBR组合技术是一种结合了二者优势的污水处理技术。

5.2气浮/曝气生物滤池/膜生物反应器组合技术

污水中的杂质和微生物种类较多，由于污水是大部分混合物的集合，因此，在污水处理的过程中，仅靠污水处理技术难以将杂质和微生物进行处理，建议使用组合处理污水的手段对污水进行处理。随着我国对膜生物技术的不断研究，近年来，技术人员对膜生物反应器进行了改进，并在此基础上推导了内循环动态生物反应技术的发展。

6结语

膜生物处理技术在环境工程污水处理中具有较大的优势，也是近年来的研究热点，通过膜生物处理技术在工业废水和生活污水处理中的应用，能够促进环境工程废水处理的不断发展。因此，相关研究人员除了降低膜成本外，还应提高膜的抗污染能力，针对污水处理技术进行不断创新优化，在提高其处理效率及效果的同时，实现对污水的有效处理，为我国未来的环境发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]李广义.膜生物反应器的工业应用进展[J].山东化工,2017(04).

[2]李珂,葛晶晶.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用[J].低碳世界,2016(06).

[3]单秀华,高书香,褚会丽,王晶.膜生物反应器在污水处理技术中的新应用[J].承德石油高等专科学校学报,2014(05).

[4]邵嘉慧.膜生物反应器[M].北京:化学工业出版社,2011.

作者：陈飞宇 单位：绍兴水处理发展有限公司