环境工程污水处理中膜生物反应技术应用探讨

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:刘哲
[导读] 摘要:伴随我国社会经济的快速发展与进步,环境污染问题也在不断加剧,其中污水问题是环境污染问题中比较严重的一种,如果对于污水处理不当会对人们的生活及国家未来的发展产生较大的隐患。
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        摘要:伴随我国社会经济的快速发展与进步,环境污染问题也在不断加剧,其中污水问题是环境污染问题中比较严重的一种,如果对于污水处理不当会对人们的生活及国家未来的发展产生较大的隐患。为了能够找到高效并且实用性强的方法来缓解及制止污水问题,需不断尝试和开发新技术,其中膜生物反应技术便是污水处理技术中较核心的一项技术。该技术对于污水处理来说具有较大优势,处理效果和反应效率都非常高,而且操作也非常简单,所以这一技术在污水处理中获得广泛应用。
        关键词:环境工程;污水处理;膜生物反应技术;应用
        随着我国经济的快速发展,我国的各项科学技术都取得了长远的突破与发展,环境问题成了人们首要关注的焦点。在环境工程中,膜生物反应技术渐渐取代了传统的污水处理技术。膜生物反应技术,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型污水处理技术,主要是用膜组件取代传统生物处理技术的末端二沉池,通过保持低污泥负荷减少余下的污泥量。这一技术具有设备占地面积小、处理效率高、运行管理简单、容易实现自动控制的优点,与传统的污水处理技术相比,膜生物反应技术更具有优势,大大提高了环境工程污水处理的效率。膜生物反应技术现在环境工程污水处理中被推广应用,获得了业内的一致认可。
        1关于膜生物反应技术的基本原理
        膜生物反应技术,在污水处理领域中,又被称为MBR技术,是一种融合了膜分离单元与生物处理单元的新型污水处理技术。膜生物反应技术以膜组件取代了传统生物处理技术末端二沉池,通过提高生物处理有机负荷来减少污水处理设备设施的占地面积,从而来降低剩下的污泥量。膜生物反应技术可以快速地进行固液分离,提高难降解有机物的降解效率,将微生物截留在生物反应器内,该系统操作管理十分简便。
        2关于膜生物反应技术在环境工程污水处理中的优势
        膜生物反应技术融合了生物处理技术和膜分离技术这两种技术,运用该项技术对污水进行有效处理,膜生物反应技术在环境工程污水处理中的优势主要体现在以下几方面:
        第一,分离效率显著提高。由于膜生物反应技术在处理污水时本身不需用到过滤单元及沉淀池,设施设备所占用的地面面积更小,没有污染沉降性的困扰。膜生物反应器系统中由于存在更高的MISS浓度,提高了系统的容积负荷,又因为系统的抗负荷能力很强,因此膜生物反应技术对有机废水的处理效率显著提高。
        第二,膜生物反应技术活性污泥浓度较高。膜生物反应技术可以有效提高生物的反应能力,快速增加反应池中的MISS浓度,当MISS浓度超过10000mg/L时,就可以对高浓度有机废水进行处理,水质整体得到提升,减少其中存在的悬浮物,降低污泥体积,进一步有效提高大分子降解率。
        第三,污泥产率较低。膜生物反应器可以有效将污泥堵截在反应器的内部,在结构上实现不排泥的相关操作,有效实现污泥零排放。在实际的工作过程中,膜生物反应器内部含有较低的营养物质,微生物处在内源呼吸范围内,导致剩余的污泥总量减少,因此污泥产率较低。
        第四,可以有效分离微生物与有机废水。膜生物反应器可以对微生物与有机废水进行有效分离,使有机废水仅在膜生物反应器内部进行流动,连接水槽与进水槽,使生物细菌在膜生物反应器外部区域流动,对有机废水与微生物进行有效分离,进一步确保能够达到先前预期的效果。
        第五,有利于硝化细菌在膜生物反应器内的滞留生长。生物膜可以有效防止污水中硝化细菌的减少,可以使膜生物反应器中的硝化细菌在长时间内处于高浓度状态,使硝化效率得到有效提高。在选择生物膜时,要选取通透性高的生物膜,选取的生物膜需能够承受住高压环境对于微生物的影响,需确保在微生物反应过程能够提供充足的氧气浓度。


        3环境工程污水处理中膜生物反应技术的实际应用
        3.1动态内循环技术的应用
        动态内循环技术主要是对膜生物反应技术起到优化作用,如此使动态内循环反应器形成,其会把超滤膜发展成有机过滤动态膜,由于使用的是滤膜材料所以孔径非常大,这样会使反应器生产成本明显降低,应用性较高。动态内循环反应器仅需做约20min的净化操作,便能够把滤饼层效用发挥好,可把污水中的COD、TN及TP成分有效的过滤掉,在此当中COD成分的消除度能够达到约96%以上。并且把内循环动态技术应用在反应器当中,可使结构内流性得到提升,如此便能够使混合液更加均匀,与分离生物反应器相比较,这一技术的应用会使净化效果更加突出。对于氨氮成分的去除率,能够达到约98%左右;在整体氮的去除上,由于使用的是动态生物膜,所以其去除率能够达到约52%左右。
        3.2EGSB-MBR重组技术的应用
        EGSB技术便是第三代厌氧反应膨胀污泥床,这一技术可以在上流厌氧反应器当中加设出水回流系统,这样操作能够使反应器内液均匀融合,从而与有机质及微生物的接触更加密切,加快生化反应速度,在此基础上生物降解成效也会有所提高。通过将膜生物处理技术与EGSB技术相结合,可以把两者优势有效的发挥出来,并且还可消除两者不足。通过融合应用EGSB与MBR两种技术,能够对两者优势和不足之处进行互补,这样会使净化系统能够更高效稳定的有序运行。
        3.3曝气滤池技术的应用
        曝气滤池技术是膜生物反应技术中比较重要的一个类型,当今这一技术的应用基本都会与分离反应器相互搭配使用,通过气浮工艺的合理应用,把专用洗涤剂和胶体投入曝气生物反应器当中,这时这些污水处理剂便会与污水产生化学反应,由此实现沉淀和中和现象,这样便可将污水中的污物与水分有效的分离开,这一技术的污水净化效果非常好。
        4膜污染后的处理对策
        4.1调整混合液特性
        优化混合液性质能够有效预防膜污染问题的出现。在实际应用中,可在工艺中添加预处理组件,如此操作方便除去污染物,同时还可完善污泥参数,有效防止膜污染。在此当中把PAC颗粒加入到混合液当中,能够充分发挥PAC颗粒所特有的吸附作用,使活性污泥可滤性获得优化,减少滤饼层出现污泥,从而使膜过滤阻力可以得到降低。除此之外,PAC颗粒的应用,还可增加生物固体回流,由此减少滤饼层的厚度。
        4.2完善膜分离操作条件
        在实施膜污染治理过程中,需充分优化膜分离操作条件。在此过程中,用终端来过滤能量会造成膜污染,对于这样的情况,可采取错流过滤操作。还可把终端过滤、反冲洗、错流过滤各自优势有效的利用好,从而构建反冲洗、终端过滤、过流过滤三者组合系统。这一系统具有非常优越的经济性和高运行性。
        4.3对反应器与膜组件构成进行合理优化
        随着时代和经济的不断发展,需精心设计反应器结构,使设备的隐患问题明显减少,防止出现微生物繁殖和变质的情况产生,使膜污染问题得到有效减少。除此之外,通过合理设计对流结构,使水流能够及时冲掉所截获的物质,由此达到降低膜污染的目的。
        5结束语
        目前我国在环境工程领域内对污水处理的过程中,广泛应用到了膜生物反应技术,政府需加大投资力度及扶持度,及时更换陈旧破损的设施设备,增加基础设施的建设力度;污水处理的相关工作人员需不断学习,对膜生物反应技术加以完善,注重培养自身的技术水平。我国相关科研人员也应对膜生物反应技术不断进行研究,延长生物膜的使用寿命及期限,提高环境工程污水处理的实际水平,并符合我国的可持续发展战略。
        参考文献
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        [2]郭思晓.环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用分析[J].环境与发展,2019,31(10):83-84.
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