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摘要：膜生物反应技术为膜分离技术与生物处理技术配合使用的全新污水处理技术，将膜组件用于生物处理系统中，替代传统的二沉池，强化污水处理效果。基于此，文章从膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用原理入手，结合环境工程实践，总结膜生物反应技术的应用方式，切实发挥其优势。
关键词：膜生物反应技术；环境工程；污水处理
前言：在生态文明建设发展背景下，我国环境工程规模不断扩大，覆盖范围与实施深度随之增加。在此基础上，作为环境工程建设的重点环节，污水处理方面的应用技术得到创新发展，膜生物反应技术为代表性污水处理技术，具有处理效率高、处理效果强、污泥产率低等优势，应在环境工程污水处理中推广应用。
1膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用原理
膜生物反应技术又被称作膜生物反应器，是膜分离与生物处理配合使用的污水处理技术，在污水处理方面效果更为显著。在膜生物反应器应用中，其原理在于将膜组件用于生物处理系统中，替代二沉池，通过膜分离设备过滤污水中的大分子及活性污泥等物质，进而提升活性污泥浓度，延长污泥龄，浓度最高可提升至8000-10000mg/L，污泥龄最高可超过30天，并为硝化菌繁殖创造良好条件，保留更多微生物，提升生物处理系统的负荷，便于除磷脱氮，加大污水处理的深度，简化污水处理过程，进而减少生物处理系统硬件设施的配置。在膜生物反应器中，其硬件组成包括进水井、格栅、调节池、MBR反应池、辅助装置（消毒装置、计量装置及电控装置等）[1]。基于上述应用原理，在环境工程污水处理中，膜生物反应技术可提升污水分类效率，增加活性污泥浓度，有效分解污水中的大分子有机物，基本可实现污泥零排放[2]。
2膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用方式
2.1CCAS处理技术
CCAS处理技术是指连续循环曝气系统工艺，属于SBR曝气系统，在污水处理时可连续进水，具有提升污水处理效率等优势。在CCAS污水处理技术中，在污水预处理方面并未有严苛要求，只需在污水处理前设置机械格栅及沉砂池即可，通常将两种处理设备的间隙设置为15mm。在污水处理中，CCAS处理技术的关键在于CCAS反应池，该工序负责污水处理的除磷、脱氮、大分子有机物降解等工作，经过CCAS反应池处理后，污水可直接排放。
在某污水处理厂中，管理者引入CCAS处理技术，处理污染物包括SS、COD、TN、NH3-N及BOD5等。在处理前，SS的浓度为147，处理后为8.5，去除率高达94%；COD处理前浓度为310，处理后为32，去除率约为90%；TN处理前浓度为92，处理后浓度为70，去除率约为23%；NH3-N处理前浓度为65.3，处理后为7.2，去除率约90%；BOD5处理前浓度为163，去除后为11.4，去除率高达93%。综合看来，在污水处理中，CCAS可有效去除污水中的COD及BOD5等污染物，但在TN处理方面稍显不足，为进一步强化污水处理效果，应在CCAS污水处理工艺中增设反硝化模块，减少环境污染。
2.2连续微滤技术
在膜生物反应技术中，连续微滤技术是指在膜组件中应用超微滤膜，该膜可对污水实施选择性过滤与分离，增强污水处理的分离效果。同时，配合膜反应器的压力系统，可对污水进行浓缩与净化处理，进而实现污水的深度净化。目前环境工程污水处理中，常用的超微滤膜为聚丙烯中空纤维膜元件，其在深井水处理、工业污水处理等领域应用广泛。为保障超微滤膜优势的发挥，在膜生物反应器设置中，技术人员应注意以下两点，延长超微滤膜使用寿命，提升污水处理效益，降低污水处理成本。其一，将污水处理的原水设置于超微滤膜的外侧，处理后的污水沿着膜内侧流动，可提升回流比，加大污水在膜管内的流速，可避免污水对超微滤膜造成污染，延长超微滤膜的使用寿命；其二，在连续微滤技术中引入气水混合反洗工艺，可利用空气清洁超微滤膜，进而保护超微滤膜，清除污水中的杂质，降低出水浊度，提升污水处理效果。
在环境工程污水处理中，连续微滤技术的应用范围较为广泛，其应用范围体现在以下几点：（1）用于RO、NF的前处理，将连续微滤技术用作RO及NF污水处理工艺的前处理环节，可确保RO及NF污水处理工艺中的进水SDI不超过2，可延长膜系统的使用寿命；（2）用于生物处理池中，基于连续微滤技术，技术人员可设置膜组化设备，将其用于污水处理的生物处理池中，降低生物系统的负荷，且膜组化设备采用模块化设计，可拓展性较强，可用作移动式污水处理模块，结合环境工程的需求，调整优化污水处理工艺。
1.1 动态内循环技术
动态内循环技术是指通过低成本的微网材料作为膜基材，在污水处理中，活性污泥的过滤过程中，微网材料可转变为生物动态膜，可取得与微滤膜类似的活性污泥过滤效果，具有降低成本、膜污染有效控制等优势。但在环境工程污水处理实践应用中，动态内循环技术大都以侧向曝气方式应用，表现出错流速度不一致（配置膜组件的区域速度偏小）、短流现象、膜堵塞等问题，为进一步优化动态内循环技术在污水处理中的应用，发挥其污水处理优势。研究学者纷纷开展技术创新研究，本文以某动态内循环技术优化方案为例，论述动态内循环技术在环境工程污水处理中的有效应用要点。
针对动态内循环技术的缺陷，技术人员利用其污水处理原理，研发了内外筒组合布置方案，在内筒处配置膜组件，在外筒处配置曝气装置，打造竖向流动的动态内循环生物膜反应器，该装置如图1所示。在该装置中，技术人员在外筒处配置曝气管，为混合液提供氧气，并使其在生物膜反应器中形成环流，进而形成生物动态模；在内筒处配置膜组件，内筒结构由PVC板、筛绢及铁丝网组成；在生物膜反应器运行中，通过混合液液面和出水口间的高度差，实现污水的有效流动，如需进行膜组件的反冲洗，闭合1号阀门，开启2号阀门，即可向生物膜反应器内通入空气，实现曝气反冲作用，延长膜组件使用寿命。
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图1 动态内循环生物膜反应器示意图
基于上述动态内循环生物膜反应器配置，技术人员在实验室开展污水处理实验，以化粪池出水为污水样本。实验结果显示，在污水处理两小时后，基本形成动态膜，动态内循环生物膜反应器稳定运行。在污水处理方面，COD的去除率约94%，氨氮的去除率约为97%，TN的去除率约为50%，TP的去除率约为84%，与其他生物膜反应器相比，各类污染物的去除率均处于较高水平。在膜污染控制方面，反冲洗周期超过50h，生物动态模的再生时间约为0.5h，可有效控制膜污染。总的来说，优化后的动态内循环生物膜技术污水处理效果显著，可推广普及。
结论：综上所述，在环境工程污水处理中，膜生物反应技术优势显著，节约成本，提高效益的作用。通过本文的分析，技术人员可结合环境工程污水处理的需求，选择CCAS处理技术、连续微滤技术、动态内循环技术，切实发挥膜生物反应技术的优势，推动环境工程可持续发展，创造良好生态环境。
参考文献：
[1]张苹,杨海峰.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的运用[J].化工设计通讯,2020,46(10):167-168.
[2]许楷,赵淑铭,胡飞飞.环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用[J].节能与环保,2020(08):109-110.