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摘要:工业文明的进步发展以及现代社会经济水平的不断提高,使得人们在享受生活带来极大的便利的同时,也受到环境破坏的困扰,尤其是环境的污染情况越加严峻,污水处理也已经成为当前环境工程的重要工作内容。当前在环境工程污水治理工作中主要是采用新型膜生物反应技术进行处理,其具有操作方便、成本低廉、装置运行稳定、节能环保等诸多优点,在各种生活废水、工业废水的处理中起到较好的效果,有力地保护了水环境,推动了环境工程的进步。基于此,本文就膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用进行了分析。
关键词:膜生物反应技术;环境工程;污水处理;技术应用
引言
生物处理技术是很长一段时间内污水处理领域中的核心技术类型,能够有效降低污水中的有机、无机污染物,保证出水水质,避免污水排放导致的水体富营养化问题。但传统的生物处理技术中往往需要配备末端二沉池,用来沉淀污泥,减少污泥负荷的下降幅度,减少生物处理技术应用的成本。膜生物处理技术中用占地面积小、处理效果优秀的膜组件代替了末端二沉池的位置,不仅能够进一步提高出水水质,还能够截留微生物,降低生物技术的核心内容微生物的流失率。目前,膜生物反应技术在工业废水、生活污水的处理中有较为理想的应用前景,是污水就地深度处理的重要技术。
一、膜生物反应器技术的优劣势
生活污水含有相当多的胶体和高分子有机物,这些污染物的生物降解速度较低,传统的生物处理方法停留时间较短,无法对其进行有效降解,严重影响出水水质。而在膜生物反应器中,分离膜对胶体和高分子物质有非常好的截留效果,可以极大地改善出水水质。
与传统生化处理法相比,膜生物反应器可以更好地处理生活污水,具有以下优点:出水水质清澈,不含悬浮固体,一般也不含病菌和病原体;出水有机物浓度较低,而且总氮和总磷的浓度也远低于传统生化处理法;由于膜的截留,生物反应器中可以保持很高的微生物浓度,基质与微生物之比较低,污泥产率低;膜生物反应器中,微生物的种类、数量等主要根据其对污染物的去除有利与否进行控制,并不考虑污泥的沉降性能,这就使得膜生物反应器中的生物相更加有利于污染物的分解转化,有可能获得更高的去除效率;膜生物反应器的自动化程度高,所需工作人员少,环境卫生条件好。在生活污水中残留有机物浓度高、活性污泥浓度高时,传统活性污泥法的二沉池正常运行非常困难,造成出水水质经常恶化,特别是出现污泥膨胀时,运行管理更加困难。膜生物反应器不仅出水水质好,而且基本不受进水冲击负荷的影响,出水水质稳定。
由于生物膜的固有性质,如膜材料、膜孔径、荷电性等,经反复使用,生物膜会吸附很多污水中的杂质,导致堵塞,渗透效果下降,最终引起整套污水处理装置性能降低。所以,要特别注意膜生物反应器中生物膜的清洁度,延长生物膜的寿命,但这一缺陷目前仍无法彻底弥补。
二、膜生物反应的技术类别
1.EGSB-MBR方法
EGSB技术同MBR技术两者有机结合的污水处理方法可以更好地提高污水处理效果。其中EGSB所使用的为新一代(第三代)厌氧反应器,能够在处理有机废水上取得较好的效果,因此常应用与工业废水的处理过程中,比如造纸工业产生的废水或者是啤酒酿造过程中产生的废水。在其应用中能够有效解决膜对生物反应的过度吸收积累的大量杂质等问题,进一步降低了水的流量。
2.曝气生物滤池技术
曝气生物滤池处理技术利用的是曝气生物滤池辅助污水处理反应,污水处理效果显著,也是膜生物反应技术中比较普及的一种技术方法。其在实际应用中能够将生物滤池、配合分离反应器进行集合开展污水处理工作,并在污水的排放源头开始对其内部的污染物进行处理,最大程度上减少污染物总体数量。
该技术在处理洗涤剂和胶体等杂质上效果优良,实际工作中也会产生较大的负荷,基于此可以大大降低膜污染的发生,并且也确保污水处理的效果。
3.气浮-膜生物反应组合技术
在污水处理过程中,人们可以以MBR工艺为基础,探寻多种工艺组合。例如,气浮工艺组合膜生物反应器技术,可以去除较难分解的清洁剂或胶体物质,降低膜污染负载,以免影响下一次生物处理。膜生物反应器技术不仅可以独立工作,也可以与其他工艺组合应用,以满足各种污水处理要求。
三、膜生物反应技术在环境工程污水处理中的具体应用
1.工业污水处理中推广应用
相较于生活污水而言,工业废水中的污染物成分更加复杂、排放量更大,其中可能包含难降解的有机物、有害金属离子,废水的PH值和盐度也许更不友好,总而言之,工业废水属于处理起来比较困难的废水。因此,在工业废水中推广和应用膜生物反应技术及其设备,需要根据工业废水的具体成分特点来选择,尽可能提高膜生物反应器的针对性,提高工业废水的处理质量和效果。比如:工业废水中含有难降解的EDTA时,厌氧-好氧膜生物反应器的处理效果较传统的活性污泥法更加优秀,不仅表现出较高的难降解有机物去除效率,还表现出优秀的抗冲击符合能力,在有毒有害物质的冲击下依然保持稳定的运行。又比如:机械制造企业排放的工业废水中含有大量有毒有害的重金属离子,想要去除这些有毒有害的重金属离子,膜生物反应器前需要预设酸碱度调节池,让重金属离子在酸碱度的调节下处于比较容易被去除的状态,以提高膜生物反应器的去除质量和效率。上世纪90年代,美国某汽车制造厂应用了膜生物反应器作为工业废水的核心处理环节,工业废水每日规模为150m³,有机负荷高达63000mg/L,且其中包含大量的油和油脂。在应用膜生物反应技术的情况下,多项指标基本都保持在94%的去除率,且大部分油和油脂被降解,基本达到出水水质标准。
2.在生活污水处理中的应用
生活污水经处理后,可用于资源回收和综合利用,例如,可以用它来清洗一些小路,浇水和喷洒一些花草或绿地。由于处理技术成熟、操作简便、自动化程度高、出水质量好,使城市生活污水和工业污水的综合处理利用效果大大提高。但由于膜处理中生物膜和反应物膜处理技术的实际推广应用,早期技术投资相对较大,后期处理的成本也很高,因此需要高度重视进一步的技术研究和推广应用,并控制实际应用技术的成本并完善管理控制的整体效果。
3.在医院污水处理中的应用
医院产生的污水具有较大的毒性,因此还需要对其进行消毒处理,以便降低水的毒性,具体可采用主体工艺对医院废水进行处理,处理方式为水利停留时间约为5小时,将出水氨氮控制在4ml/L,出水COD将其控制在50ml/L,利用该种方式对医院废水进行处理不仅操作简单,而且出水水质良好。
结束语:综上所述,环境问题已经成为世界性的问题,开展环境工程更是我国的重要建设任务,就水环境来说,我国大部分地区都存在着严重的水资源不足以及水污染问题,其中水污染问题对生态环境造成了严重的破坏,并威胁着人们的身体健康,采用膜生物反应技术进行污水处理能够有效解决污水回用问题,其操作简单,效果显著,但是前期投入资本较大,还会在运行中出现膜污染等问题,有必要加强对膜生物反应技术的研究与开发,具体问题具体分析,不断提高环境污水处理工作的效果。
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