罗仲标 罗柳玲
广西科瀚环境科技有限公司 广西 桂林 541001
摘要：近年来经济发展迅速，人们在生产生活中产生的废水排放量也在逐渐提升，随着人们生活质量的提高，逐渐重视起环境污染的治理，水处理技术也得到了发展，膜生物反应器是在水处理中得到广泛应用的新型处理技术，具有效率高、占地面积小的优势。本文主要对膜生物反应器的原理和特点进行介绍，分析膜生物反应器在水处理中的优势，分析其在水处理中的实际应用。
关键词：膜生物反应器；水处理；污染治理
引言：随着我国城市化进程的逐渐加快，生产生活中产生了大量未经处理排放的废水，造成了严重的水污染，影响了生态环境，为了促进城市的可持续发展，需要注重起污水处理，通过在水处理中应用先进技术能够有效提高水处理效率，改善城市生态环境，为经济的可持续发展提供基础保障。近年来污水处理技术发展迅速，膜生物反应器作为一种便捷高效的处理技术得到了广泛运用。
一、膜生物反应器概念
膜生物反应器（MBR）是一种新形态废水处理系统，包括生物污水处理技术和膜分离技术，主要由控制系统和膜组件、生物反应器组成，反应器的核心部件是膜组件，主要由支撑部分和膜构成，生物反应器主要负责降解污水中的污染物。
MBR由具体结构的不同还能分为几种不同的结合形式，以膜组件中膜孔径的大小分类可以分为渗透气化、纳滤、超滤、微滤几种类型的反应器，按照生物反应器的反应过程可以分为厌氧型反应器和好氧型反应器，在一些工业生产中产生的高浓度有机废水处理中主要应用厌氧型MBR，处理生活污水和城市废水时主要采用好氧型MBR，MBR膜组件中膜的排列形式也存在不同按照排列形式和膜形式的不同可以分为中空纤维式、有板框架式、毛细管式、圆管式、螺旋卷式，其中中空纤维式和有板框架式是最常见的类型[1]。
MBR在膜组件的作用效果上也存在差异，可以分为萃取式、曝气式、分离式MBR，在工业废水的处理中主要运用萃取式反应器，而处理水中悬浮的颗粒物时可以采用分离式MBR，在固液分离处理上有着较高的效率，曝气式MBR主要在处理高需氧水时得到了广泛应用。此外MBR还可以一体式MBR和分置式MBR，二者之间的生物反应器和膜组件位置不同，一体式MBR的膜组件位于反应器内，而分置式MBR也叫循环式MBR，主要利用增压组件对混合液施加压力，使混合液中的固体颗粒在经过膜时能够被截留，通过生物反应器能够实现浓缩液的回流与循环。
二、膜生物反应器的优势
（一）稳定性高
MBR技术与传统水处理技术相比，在截留水中微生物时具有较高的效率，能够分离水力停留时间各污泥龄，在水处理中能够通过调整污泥龄的形式，将反硝化细菌和硝化细菌等具有较长生长周期的微生物进行处理，将其转变为优势菌种。MBR技术的脱氮处理效率较高，在水处理上具有较高的稳定性[2]。
（二）固液分离效率高
MBR设备受到水质的影响较小，具有良好的稳定性和出水效果，MBR中的膜组件能够高效截留水中的固体颗粒、细菌和大分子有机物，在使用时不会受到污泥膨胀的影响。MBR在水处理中剩余的污泥量较低，在后续处理中不需要投入较多的费用，有利于节约水处理成本，设备能够在低污泥负荷和高容积负荷下运行。
（三）操作便利
MBR作为一种新型技术，是一种较为便利的自动化控制技术，设备占地面积小，并且设备分布较为集中，为人员的操作管理带来了便利[3]。
三、膜生物反应器造成的膜污染
MBR在使用过程中主要存在能耗大、成本高、氧利用率低、膜污染严重等问题，其中膜污染是限制MBR技术应用的最主要原因。
（一）产生膜污染的原因
MBR在运行过程中一些大分子溶剂、胶体、微小颗粒会残留在膜表面，这些表面残留物之间互形成物理化学效应，堵塞膜孔，造成膜污染的主要原因包括污泥层造成的表面污染、孔内沉淀、孔口堵塞等，一些污染形式的组合也会导致膜污染的产生。根据膜污染的性质可以将其分为长期污染、短期污染和不可逆污染，长期污染主要由一些物质的长期作用导致，主要包括膜表面的微小颗粒物，根据颗粒物的性质可以采用化学药剂清洗。短期污染主要是指短时间内膜通量发生了急剧下降，导致这一问题的主要原因包括凝胶层和浓度极差，利用反洗能够恢复膜通量，不可逆污染是设备在长期运行下产生的问题，这类污染不能被去除。
（二）防治膜污染的手段
当前国内外在使用膜生物技术时对膜污染防治都提起了重视，在实际应用中可以通过改变混合液或是膜表面性质、优化运行条件、清洗设备等手段，可以将PAC、填料等载体和药剂加入到过滤前的混合液中，能够通过改变混合液性质的方式降低造成的膜污染，或是在实践中加强对设备的创新，通过开发新的无机膜、提高抗污染能力等手段能够解决膜污染问题，为了结合有机膜和无机膜的优势，可以加大对混合膜的开发力度[4]。设备运行条件也是导致膜污染的原因之一，因此可以通过调整运行条件的形式降低污染，可以在科学计算后将SRT、HRT、曝光强度、操作压力等数值调整为最佳值，降低形成污泥膨胀问题的风险，并且采用间歇运行的形式，采用超声波清洗、化学清洗和物理清洗等方式定期清洗设备。
四、膜生物处理技术的实际运用
（一）生活污水处理
MBR最早在城市生活污水处理中得到了广泛运用，能够有效去除污水中的COD和氨氮，在生活污水的处理中主要使用一体式设备，具有无色无味的优势和较强的抗冲击能力，处理后的污水水质较好，高于城市生活杂用水水质标准。
（二）工业废水处理
工业废水成分上较为复杂，包含一些有毒物质和浓度较高的有机物，并且废水中还存在一些化学物质，为水处理降解带来了困难，传统水处理技术在工业废水处理中面临着较多的难题，利用厌氧-好氧等MBR设备能够在工业废水处理上取得良好的效果，起到良好的生物降解和净化效果[5]。
（三）医疗废水处理
医疗废水的处理主要采用封闭式BMR，这一技术的流程相对较为简洁，能够有效提高处理后的水质，还统一收集曝气尾气，通过统一排放的方式降低对环境造成的污染。此外有学者研究利用MBR作为水处理的主体技术，能够保证停留5h以上的水体，有效控制出水的氨氮和COD含量，能够提高水处理的消毒效果，有利于环境可持续发展，通过对源头进行处理，减少水体中的毒性。
结语：综上所述，膜生物反应器作为一种具有较多优势的水处理技术，在水污染治理中得到了广泛运用，能够实现高效水处理，加强生态环境建设，在膜生物反应器的运用中存在的主要问题为膜污染问题，可以通过加强技术创新减少膜污染现象，膜生物反应器在生活污水、工业废水和医疗废水的处理中都得到了广泛运用，需要根据废水表现出性质的不同选择最佳处理技术，并且结合实践效果对膜生物处理器技术进行进一步优化。
参考文献：
[1]于伯洋,苏帆,孙境求等.电控膜生物反应器技术回顾与展望[J].环境科学学报,2020,40(12):4215-4224.
[2]王端鑫.水处理膜技术发展现状及趋势分析[J].环境与发展,2020,32(10):109-110.
[3]杨春雪,施春红,张喜玲.膜生物反应器处理农村生活污水研究进展[J].水处理技术,2020,46(08):1-5.
[4]黄冬梅,张冰,唐和礼等.好氧颗粒污泥膜生物反应器的研究进展[J].膜科学与技术,2020,40(04):132-140.
[5]杨嘉昕,吕谋,张风芝.动态膜生物反应器的研究进展[J].四川环境,2020,39(01):195-200.