[摘 要]膜生物反應(yīng)技術(shù)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，有利于簡(jiǎn)化污水處理流程，減少污水處理設(shè)施占地面積，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水深度凈化，提升出水質(zhì)量，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。本文主要研究了膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的應(yīng)用，并對(duì)其未來發(fā)展進(jìn)行了探討，以供參考。
[關(guān)鍵詞]膜生物反應(yīng)技術(shù);環(huán)境工程;污水處理
中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X(2017)24-0221-01
運(yùn)用膜生物反應(yīng)的方式來處理各行業(yè)排放的污水，通常可以獲得更良好的出水水質(zhì)，裝置運(yùn)行平穩(wěn)并且易于操作。相比于傳統(tǒng)技術(shù)，膜生物反應(yīng)具備顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因而廣泛適用于各領(lǐng)域的污水處理。從環(huán)境工程角度來講，可以適當(dāng)運(yùn)用膜生物反應(yīng)的措施來保障出水質(zhì)量，從而在根源上提升污水處理的實(shí)效性。
一、膜生物反應(yīng)的技術(shù)原理及分類
(一)技術(shù)原理
在污水處理領(lǐng)域，膜生物反應(yīng)指的是在分離膜組件的輔助下，構(gòu)成生物單元的組合，這類新型的處理手段建立在生物處理與二沉池技術(shù)的基礎(chǔ)上。與傳統(tǒng)技術(shù)手段相比，膜生物反應(yīng)更加適用于污水處理，因此也表現(xiàn)出顯著的實(shí)效性。膜生物反應(yīng)的基本裝置為膜生物反應(yīng)器，在此基礎(chǔ)上密切結(jié)合了膜分離與生物處理，體現(xiàn)了技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)。由此可見，膜生物反應(yīng)誕生于膜分離技術(shù)，與此同時(shí)也吸收了生物處理的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。這樣做有利于在根源上保障污水處理的良好效果，確保達(dá)到優(yōu)良的轉(zhuǎn)化率。相比于傳統(tǒng)的污水處理措施，膜生物反應(yīng)具備了更強(qiáng)的處理性能。從現(xiàn)狀來看，膜生物反應(yīng)器具體包含了萃取反應(yīng)器、曝氣裝置以及膜分離裝置。在這其中，典型的應(yīng)當(dāng)屬于膜分離反應(yīng)器，這種類型的反應(yīng)器具備生物特征。具體在運(yùn)行時(shí)，膜生物反應(yīng)器又包含了一體式以及分離式的不同類型，分類依據(jù)就在于放置生物膜的不同位置。此外，厭氧與好氧的反應(yīng)器都可以適用于污水處理。
(二)技術(shù)分類
第一類為曝氣生物濾池。膜生物反應(yīng)的過程中，可以設(shè)置曝氣生物濾池作為反應(yīng)的支持。在組合工藝的前提下，生物濾池還可以與氣浮工藝密切結(jié)合，從而在根源上降低水體內(nèi)部的污染物總量。曝氣生物濾池的處理措施適合運(yùn)用于膠體或者洗滌劑等雜質(zhì)，可以在最大限度內(nèi)降低工作負(fù)荷，延緩生物膜導(dǎo)致的污染。第二類為動(dòng)態(tài)的內(nèi)循環(huán)反應(yīng)。動(dòng)態(tài)反應(yīng)器可運(yùn)用微網(wǎng)材料來制作生物膜，因此有利于降低造價(jià)。此外，內(nèi)循環(huán)動(dòng)態(tài)反應(yīng)也充分運(yùn)用了活性污泥，在進(jìn)行過濾和處理時(shí)建立了循環(huán)利用網(wǎng)絡(luò)。第三類為組合式污水處理。對(duì)于污水在進(jìn)行先期處理時(shí)可以運(yùn)用EGSB裝置，通過這種方式來處理有機(jī)廢水，進(jìn)而表現(xiàn)出良好的處理實(shí)效。這是因?yàn)?，EGSB裝置可在最大限度內(nèi)去除污水含有的COD。然而對(duì)于廢水中的氨氮與懸浮物，就需要借助MBR處理器來輔助進(jìn)行，這樣做將會(huì)彌補(bǔ)傳統(tǒng)污水處理的弊病。
二、膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的應(yīng)用
MBR在我國污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代初。2010年后，大型MBR數(shù)量和規(guī)模的增長速度明顯加快。大型MBR的總規(guī)模在2010年突破100萬噸/日，2014年突破400萬噸/日，2015年有望達(dá)到700萬噸/日。MBR主要用于市政污水、工業(yè)廢水和受污染地表水的處理。目前，在市政污水領(lǐng)域，僅大型MBR的總規(guī)模就已達(dá)350萬噸/日，占全國城鎮(zhèn)污水處理總規(guī)模(1.6億噸/日)的2%以上。
MBR技術(shù)主要用于市政污水、工業(yè)廢水以及受污染地表水的處理。在市政污水處理領(lǐng)域，大型MBR工程所采取的主流工藝為厭氧/缺氧/好氧-膜生物反應(yīng)器(A2O-MBR)工藝及其變形，以適應(yīng)同步生物脫氮除磷的要求。A2O-MBR工藝的變形包括UCT-MBR、分流式UCT-MBR、多級(jí)UCT-MBR、倒置AAO-MBR、多級(jí)AO-MBR等，主要是通過變換A/O池的排布方式、混合液的回流線路以及進(jìn)水的分配方式而衍生得到。針對(duì)市政污水普遍C/N比偏低的問題，工藝設(shè)計(jì)的一大優(yōu)化方向是通過節(jié)約碳源好氧消耗、增加內(nèi)源碳利用，提升反硝化效率。當(dāng)MBR工藝污泥齡較長、生物除磷不足以滿足要求時(shí)，往往輔以化學(xué)除磷。當(dāng)MBR出水需要進(jìn)一步深度去除COD時(shí)，由于MBR對(duì)BOD的充分利用導(dǎo)致出水可生化性不足，可采用臭氧等物化方式降解COD或提升其可生化性，以利于后續(xù)工藝(如曝氣生物濾池、反滲透等)的處理。在工業(yè)廢水領(lǐng)域，MBR技術(shù)被廣泛用于石油化工、煤化工、電廠、精細(xì)化工、印染、食品加工等多種廢水的處理。2010年以前的大型MBR工業(yè)廢水處理工程主要集中在石化領(lǐng)域，廣東惠州大亞灣石化區(qū)污水處理廠(2.5萬噸/日，2006年投運(yùn))是典型代表。2013年以后隨著煤化工(如煤制氣)行業(yè)的迅速發(fā)展，MBR在煤化工廢水的處理中也嶄露頭角，代表性工程如神華寧煤化工基地污水處理工程(3.6萬噸/日)。此外，在精細(xì)化工、電子、印染、制藥等領(lǐng)域亦不乏萬噸/日以上級(jí)的大型MBR工程。工業(yè)廢水處理MBR整體工藝主要由MBR單元與配套的前處理及后處理工藝組成。MBR發(fā)揮生物降解和膜截留的雙重耦合效果。前處理主要用于去除顆粒物、油脂、毒性物質(zhì)，降低污染物濃度，并調(diào)節(jié)廢水pH和可生化性等指標(biāo)，從而保障MBR的運(yùn)行有條不紊;后處理則是根據(jù)最終出水要求，通過高級(jí)氧化、曝氣生物濾池、納濾、反滲透等工藝進(jìn)一步去除MBR出水中的污染物和無機(jī)鹽。
三、膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用前景
就當(dāng)前而言，隨著全球的水資源日益緊張，人們的環(huán)保意識(shí)日漸增強(qiáng)，所以終有一天膜生物反應(yīng)技術(shù)將會(huì)在我國被廣泛應(yīng)用。膜生物反應(yīng)技術(shù)在對(duì)膜污染的放置過程、污泥產(chǎn)生量上都有著很大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)能夠節(jié)約能源、成本低，所以具有著大規(guī)模生產(chǎn)的潛力。膜生物反應(yīng)器的一大優(yōu)勢(shì)是克服了對(duì)污泥沉降性能的依賴，并且能夠取代二沉池，而且還能夠達(dá)到除菌的效果。因?yàn)槟ど锓磻?yīng)器能夠提供優(yōu)質(zhì)的水，占地面積較小等優(yōu)點(diǎn)，所以膜生物反應(yīng)器在污水處理和廢水回收等工作上的作用越來越大，具有著非常廣闊的前景。在處理環(huán)境污水的過程當(dāng)中雖然污泥的高濃度能夠有效地較少膜生物反應(yīng)器的占地面積，但是如果污泥的濃度過高也會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生不必要的影響，所以在運(yùn)行的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)注意控制污泥的濃度。
四、結(jié)語
綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，膜生物反應(yīng)技術(shù)已經(jīng)成為處理環(huán)境工程污水的重要技術(shù)，在環(huán)境工程污水處理中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。在具體應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用效果不斷進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，以做到揚(yáng)長避短，充分發(fā)揮出膜生物反應(yīng)技術(shù)的積極作用，提升環(huán)境工程污水處理效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 何雯艷，杜靜盛，王浙鋒.環(huán)境工程污水處理中膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2017，(02)：13-14.
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