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摘要:在环境工程污水处理行业,膜生物反应器(MBR)技术的应用范围较广,尤其是MBR组合工艺。该技术利用用膜组件替代传统的重力式沉淀池,使出水水质和容积负荷都得到大幅度提高。膜生物反应器技术凭借其技术优势和实用效果,展现出较高的污水处理能力和应用价值,但也存在一些需要改进的地方。
关键词:膜生物反应器技术;环境工程;污水处理
引言:
随着我国社会经济持续发展,生态保护及可持续发展的理念深入人心。因此,我国越来越关注环境工程的建设,其中用到的先进技术,为环境工程的建设做出了突出的贡献。膜生物反应技术是近年来先进的污水处理技术,在各类环境工程中得到了大量的应用,充分展现了该技术高效和可靠的优势。为了进一步提高环境工程污水处理的效率,研究人员应该对膜生物反应技术进行深入的探究。
1膜生物反应技术
1.1技术原理
膜生物反应技术主要是指利用膜生物反应器(MBR),对废水进行深度净化的技术。在当前的污水处理系统中,可以用膜生物反应器取代传统的末端沉淀池,该反应器能提高活性污泥的浓度。总体来讲,膜生物反应技术是一种基于生物技术而研发出来的分离技术,该技术是在传统活性泥污水处理技术的基础上改良而来的。膜生物反应技术的污水处理系统的基本原理是:将定制的MBR安装在曝气池中,污水经过好氧曝气和生物处理之后,通过过滤膜被专用泵抽出来。在这个过程中,污水中的活性污泥和大分子有机物质将被截留,再进行深度处理。而被抽出的水,经过简单消毒净化之后,不仅可以达到排放标准,还可以作为再生水进行二次利用。该技术的核心特征在于不需要再进行二次沉淀,可以在提高污水处理效率的同时,节省了污水处理系统所占用的空间。
1.2膜生物反应系统运行流程
膜生物反应技术是一种基于膜分离技术,将超微滤组件和生物反应器有机结合,构成膜生物反应器,应用于污水处理方面的技术。膜生物反应器的主要构件包括膜组件、鼓风曝气设施和污水池等。在实际运行中,污水储蓄在污水池中,进入生物反应器后,由污水的内部微生物对其进行降解。同时利用膜分离技术,将水中分子较大的污泥和细菌截留下来,从而实现对污水的有效处理和净化。在膜生物反应器工作运行中,截留下来的污泥也可以作为生化反应的催化因素,进而可以提高污水处理效率,使污水处理系统可以持续地进行处理工作。膜生物反应器一般有分体式和一体式2种结构,主要的区别在于分离膜配置位置的不同。根据系统内氧环境的不同,膜生物反应器还分为厌氧式和好氧式,两者所适用的污水环境及处理要求是不同的,需要结合实际情况进行合理配置。近年来,膜生物反应技术在我国环境工程中的污水处理方面逐步得到重视,并且集中应用在生活污水的处理方面。
1.3膜生物反应技术的特点分析
1)占用空间小。如前文所述,应用膜生物反应技术之后,污水系统本身不需要设置二次沉淀池,极大地减少了空间需求。同时,应用膜生物反应技术的污水处理系统结构更简单,尤其是该系统中的污泥浓度较高,这有助于减少污泥储池的占用空间,进而使整个系统的空间规划和设计灵活度更高。2)出水水质优质。膜生物反应技术具有非常高效的分离能力,与传统污水沉淀分离的方法相比,该技术的分离效果更好。经过膜生物反应器处理之后,水中的悬浮物非常少,同时其含有的各类病毒、细菌也得到了有效清除。在实际应用中,经过膜生物反应器处理之后,出水水质更好,这不仅达到了我国对污水处理的相关标准,还对处理以后的水进行合理的二次利用,提高了水资源的利用率。3)污泥剩余量少。在新技术的影响下,使用膜生物反应技术的污水处理设备可以根据污泥产量进行差异化处理,进一步降低污泥剩余量,甚至部分情况下还可以做到零污泥排放。不仅提高了污水处理的效率,还降低了剩余污泥的处理成本,减少对环境的污染[1]。4)性价比高。从实际处理效果的角度来讲,采用膜生物反应技术不仅可以提升污水处理效率,还能增强系统稳定性,无需耗费大量能源,后期维护难度更低,是一种具有高性价比、高环保价值的污水处理技术。
2膜生物反应器技术在污水处理中的应用
2.1工业废水处理
工业废水的成分非常复杂,处理难度较高。若采用膜生物反应器技术,则应根据所要处理的工业废水情况,合理选择膜生物处理体系和膜,保证适应性,以免产生负面影响[2]。例如,机械制造行业产生的废水往往含有较多的金属离子,因此应以去除或降低废水中的金属离子含量为主要目标,合理选择膜生物反应器技术。在酸碱度不同的环境中,金属离子所表现的形式不同,为确保工业废水达到排放标准要求,人们需要全面分析,合理选择膜生物反应器技术,以去除金属离子。
2.2生活污水处理
家庭污水的处理要求较高,现阶段,家庭污水一般通过膜生物反应器的无害化处理来降低毒性,再用于城市道路清扫、绿化、洗车等。但是,膜生物反应器配套设施费用较高,导致此项技术的推广存在一定难度。
2.3医院污水处理
医院污水一般具有较大的毒性,所以采用的膜生物反应器主要处理目标应为降低水质毒性。膜生物反应器处理医院污水时,通常将污水停留时间控制在约5h,出水氨氮控制在4mg/L,出水COD控制在50mg/L,这种处理方式操作相对简单,出水质量较好,经济价值较高。
2.4动态型内循环的反应技术应用
在该技术中,由于滤膜材料孔径比较大,所以可以很好地控制反应器系统的建造成本。在该工程的应用中,设计人员通过模拟分析发现,该反应器准备约20min之后,就可以正式进入运行状态,并且将滤饼层的作用全面发挥出来[3]。在运行中,可以将污水中比较主要的TN、COD等污染物质降解和处理。经过实际测算,该反应器的COD去除率高达95.6%,TN、TP等有害物质的去除率也超过90%。使用这种技术概念的反应器,真正实现了内循环的生成,可以提升反应器的内流性,进而可以将混合液进一步混合。
2.5弹性填料的组合式技术
在实际的环境污水处理工程中,将MBR技术和其他技术进行融合,充分做到扬长避短,发挥膜生物反应技术在实际应用中的优势。MBR技术可以在保持反应系统中污泥的活性的基础上,截留大于膜孔径的分子以及絮状物和微生物等。在此基础上,加入生物弹性填料,可以进一步提高污水处理的效率,处理之后的水品质较高,可以直接回收利用[4]。生物弹性填料主要是将聚烯烃和聚酰胺中的相关元素进行处理,加入抗热氧和亲水等助剂,再结合拉丝工艺,排列加工出来的材料。将该材料铺设在膜生物反应器中,可以让膜生物反应器系统保持很好的活性和空隙可变性,加快新陈代谢,提升污水处理质量。
结束语:
作为一种新型、高效的生物处理技术,膜生物反应器技术具有污水处理效率高、操作简便、出水水质稳定等优势,已经被人们给予充分肯定,但同时存在一些问题。未来,污水处理人员要深入研究膜生物反应器技术,结合实际生产状况,寻求更具有针对性的污水处理方法。
参考文献:
[1]李君,陈曼婷,潘海华.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的运用[J].资源节约与环保,2020(06):72.
[2]于家峰.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的相关分析[J].环境与发展,2020,32(05):75+78.
[3]张冰.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用[J].中国资源综合利用,2020,38(05):181-183.
[4]赵伟伟.环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用分析[J].化工管理,2020(08):70-71.