李杰 曲晓文 张瑞 黄文迪
山东海美侬环保科技有限公司
摘要：膜生物反应技术在实际应用中主要是利用生物处理技术以及不同的膜分离技术进行污水处理工作，以便杀死污水中的寄生虫和有害细菌，降低各种重金属含量，使得排放到自然界的水减少对环境的影响。而且已经经过处理的水能够进行二次利用，大大提高了水资源的利用效率，节约了水资源，在当前的环境工程建设中，污水处理占有重要地位，其不仅影响着生态环境，也影响着人们的身体健康，因此在当前的环境工程污水处理中有必要加强膜生物反应技术的应用范围，从而保护我们的生态环境，实现人与自然和谐发展。
关键词:膜生物反应技术；环境工程；污水处理
中图分类号 ：X78
文献标识码:A
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。
1膜技术应用与现状分析
1.1膜技术概述
膜技术采用高分子薄膜，通过膜两侧压力差、溶液浓度差、电位差，纯化、浓缩和分离多组溶液。膜技术的特点如下：（1）膜分离为物理过程，不会影响物质性质，且不会产生新物质，能够降低分离过程的能源消耗。（2）膜技术应用范围广，可以达到离子级、微粒级、微生物菌体，均能够通过膜技术分离。（3）膜技术系统装置简单，便于操作。膜分离技术应用膜材料机械拦截机制，分离效果明显高于二沉池，同时在废水处理中，不会因污泥膨胀导致出水恶化。目前，化工行业常用微滤、反渗透、钠滤等方式，同时联合乳化液膜、气体分离等操作。膜技术的装置结构简单，便于操作，具备良好分离效果。在分离处理后，能够回收利用产物，分离过程的自动化水平高，因此被广泛应用到各领域。
1.2技术应用现状
膜技术多利用电位差、浓度梯度原理对混合物进行纯化与分离处理。在污水处理中，膜分离技术得到了广泛应用，且技术也得到了很大的改进。化工污水处理应用膜技术时，可以在室温条件下持续运行，不会造成二次污染，目前多数中水回用和“零排放”装置膜技术得到了广泛的认可。但需要注意的是，当化工污水毒害物质的理化性质接近时，采用常规技术与方法在处理化工污水时，无法达到理想化效果，通过膜技术处理化工废水，可有效弥补传统技术方法的不足，全面提高废水处理效果。化工污水通常具有水质成分复杂、污染物较多的特点，处理难度较大，在污水处理中，单膜技术一般达不到预期处理效果，处理时多采用多种技术结合的方法，全面提高污水处理效果。
2膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用要点
2.1化工浓水膜处理技术
在化工污水处理的过程中，通过中水回用装置，会产生一定量的浓水，这些污水的处理也多采用膜技术对废水进行提浓和减量化处理，最后达到“零排放”的目的。
前期工艺采用高密池+高强度膜的澄清、过滤工艺，代替了常规澄清+滤池+超滤的工艺，工艺流程缩短，处理效率提高，减小了占地面积和投资，而且高强度膜过滤精度高、出水浊度低，便于反洗维护；采用二级脱盐工艺，将TDS的浓缩分段实现，中压GTR3膜到30000mg/L以上、高压GTR4膜到60000mg/L以上，有利于平衡膜效率和降低能耗；一级、二级特种脱盐组合膜工艺实现了回收率＞80%；为解决有机物对膜的生物污堵问题，在工艺处理过程中最大限度地去除水体中的COD；通过石灰、纯碱+离子交换双级软化，保证水体软化效果，能有效降低出水硬度，降低后续膜处理的结垢风险。
特种GTR系列膜比标准抗污染膜流道宽，更耐污堵；GTR膜片更牢固，已在高污染钢铁高盐水零排放中试和煤化工高盐水零排放实际项目上得到验证，可保证在高污染、高浓缩倍率下的稳定运行，降低膜清洗频率，延长膜的高性能和寿命。
2.2生活污水的处理
随着我国人口规模的不断扩大，因人口数量激增产生的家庭生活需水数量也在不断增加。家庭生活消耗的和排放的水资源数量庞大，为了提高水资源利用率，生活污水进行就地处理后回用是社会发展的必然趋势。膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用，是促进生活污水就地处理和中水回用发展的重要力量。处理后的中水可用于马桶冲洗、道路清洁、环境绿化、消防喷淋，有效提高了水资源的利用率，解决了一部分城市的缺水问题。日本是使用膜生物反应技术比较早的一个国家，早在上世纪80年代就有将膜生物反应器应用于大楼生活污水处理的案例，当时的进水BOD5在330~710mg/L范围内，COD在100~800mg/L范围内，氨氮在10~40mg/L范围内，变化幅度都比较大，但经过膜生物反应器处理后的出水BOD5降低至1~5mg/L，去除率高达99%以上，COD降至20mg/L以下，去除率达到96%以上，氨氮去除率也能够达到95%左右，有效实现了水资源的再利用。我国清华大学环境科学与工程系在北京海淀区的一个高级公寓内，建立了有关膜生物反应器的中水回用工程，工程运行期间出水平均COD在17.25mg/L，氨氮在0.75mg/L，其他出水指标也符合中水回用标准，中水可以应用于公寓园区的绿化、道路清洁等处。之所以膜生物反应器会在生活污水处理中有如此优秀的表现，是因为反应器内借助膜的分离作用提高了微生物的浓度，促使生活污水内大量的有机污染物被分解和利用；高浓度的硝化细菌环境能够有效去除氨氮，在适当控制操作方法的情况下，还能够对总氮有92.6%以上的去除效果；膜组件本身的截留、过滤作用，促使生活污水内的悬浮物、大分子物质被从水体中剥离出来；且大分子的微生物产物还会附着在膜组件表面，形成一层凝胶质地的膜，这层膜也具有过滤作用，且作用效果大于膜组件本身，进一步提高了生活污水的出水质量。
2.3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。
2.4染料废水的膜处理技术
在染料工业加工中，产生的废水中的色度、盐度非常高，针对废水的盐分，必须做好脱盐处理。通过卷式纳滤膜盐度、浓缩处理方式，在压力作用下开展纳滤膜处理，可以降低盐分浓度，且废水中截留率较高。对于废水的洗涤废液，也必须做好科学化处理。采用醋酸纤维素纳滤膜，可以高效处理染料废水，对活性艳红、水溶液会有很好的处理效果。
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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