膜生物反應技術在環境工程污水處理中的應用

武漢格林環源凈化工程有限公司 馮均宇

在社會經濟迅猛發展的如今，生態環境保護和可持續性發展的理念逐漸深入人心，促進了環境工程建設腳步的不斷加快，這其中必定會用到很多先進的技術手段，膜生物技術就是其中的典型，此技術本身擁有高效性和可靠性等諸多優勢，在各類環境工程中都得到了廣泛應用，極大地提高了污水處理成效。

一、膜生物反應技術的概述

（一）應用背景

在新時代發展的大背景下，膜生物技術已經被廣泛應用到各類環保工程中。眾所周知，雖然我國總的水資源儲存量占全球第三，但人均用水量卻遠低于其他發達國家，再加上我國生活污水是最主要的污水來源，由此可見，強化對水資源的開發與利用很有必要，水資源的高效回收與利用就是其中很好的一個方法。在進行水資源的收集處理與重新利用時，膜生物反技術的應用能起到關鍵性作用，具體而言，可以借助膜生物反應技術的相關裝置、設備來過濾污水，處理達標后的污水能用到生活中的很多方面，比如經過澄清和二次過濾就能達到人們的日常飲水標準，這樣就能實現對污水的重新利用，實現就近用水的目標，減少污水運輸所帶來的不利影響[1]。此外，對于膜生物反應技術來說，由于膜的種類比較多，當以分離機制為依據時，可以將膜的種類大致分為滲透膜、離子交換膜以及反應膜等；當以膜的結構形式為依據時，則可以將膜分為中空纖維型膜、螺旋形膜、管型膜以及平板型膜等。

（二）技術原理

對于膜生物反應技術來說，其實際應用的原理就是將膜分離后再重新組合在一起，對比其他技術，此技術的應用優勢極為明顯，具體如下：第一，在借助膜生物反應技術開展污泥處理工作時，不僅能起到有效凈化污水的作用，還能起到減少污泥排放量的作用；第二，在對污水實施硝化細菌處理時，合理應用膜生物反應技術，既能實現提高污水處理成效的目標，讓硝化細菌有更長的滯留時間，也能有效提升污水處理的質量和效率；第三，將膜生物技術充分應用到環境工程的具體建設過程中，能降低施工的成本投入，為工程贏取更多的社會、經濟效益。

二、在環境工程污水處理中應用膜生物反應技術的優缺點

（一）優點

1.提高了雜質分離的效率

和傳統意義上使用的那些污水處理方式有著較大差異，現階段，在對各種污水進行凈化處理時，膜生物反應技術所占比重很大，其本身所具備的反應器基本不需要再設置另外的沉淀池抑或是過濾單元，這在很大程度上縮小了此技術搭載設備所需的空間范圍。除此之外，膜生物反應器能有效解決污染的沉降性問題，實際而言，因為MISS能夠在濃度比較高的環境中開展工作，所以膜生物反應技術的抗復合能力與容積負荷能力都非常高，可以采取科學的處置方式來處理有機廢水。

2.增加了活性污泥的濃度

在開展污水處理相關工作時，通過合理應用膜生物反應技術，能將污水中各類生物所具備的反應能力充分激發出來，在短時間內迅速增加反應空間內的MISS濃度，盡可能減少污水中的懸浮物，這樣不僅能提高污水中雜質降解的效率，還能有效提升整體的水體質量。除此之外，在膜生物技術的作用下，還能讓污水和其中的微生物得以快速分離，使前者能夠自由地在膜腔中移動，從而起到污水處理的作用[2]。

（二）缺點

眾所周知，因為膜生物反應技術擁有一定的生物特性，所以此技術的使用周期會受水污染嚴重程度的影響。若在水質污染非常嚴重的地方使用膜生物技術，那么膜生物反應反應器就會被污水中的雜質所污染，大幅度降低膜生物技術的通水量，不利于污水處理工作的順利、高效進行。由此可見，怎樣延長膜生物反應器的使用壽命，并在長時間工作的情況下保證正常的通水量，已然成為相關污水處理人員重點關注的一個問題。實際上，對延長膜生物反應器使用壽命的研究已經找到了方向，經驗證，在荷蘭進行環境工程污水處理的工作人員，通過先凈化污水的原水成分，然后再正式開展凈水工作，這樣能在很大程度上提高膜生物反應器的使用壽命。

三、膜生物反應技術在環境工程污水處理中的具體應用

（一）組合式污水處理技術

在進行環境工程污水處理的過程中，所應用的每個生物膜技術都擁有自身獨特的優缺點，這種情況下，遵循取長補短的原則，盡可能將那些優勢互補的技術組合起來一起應用，能在很大程度上增強污水處理的效果。比如，可以將EGSB與MBR這兩項技術有機融合起來，取長補短，使兩項技術的優勢能得到最大化發揮，提高污水處理的質量和效率。第一，先借助生物膜反應器讓活性污泥法和膜分離技術相結合，形成一種新型的技術方法。第二，通過EGSB裝置第一次過濾分離出來的廢水，這種裝置能科學處理污水中存在的COD物質，有效保證最終的污染處理效果[3]。第三，將經過EGSB裝置處理后的污水流入MBR處理器中，充分過濾其中的懸浮物抑或是氨氮離子，進一步優化污水處理的效果。將兩項技術結合起來應用，能盡可能地將各自的優勢都發揮到極致。在實際開展污水處理工作的過程中，通過應用組合式的污水處理技術，能讓兩項或多項技術的缺陷得到有效彌補，從而充分發揮出自身優勢，既能提高污水處理的效率，也能讓水質得到更加徹底的凈化。

（二）動態內循環式反應技術

在實際應用膜生物反應技術對工業、生活污水進行處理的過程中，反應器皿的作用非常關鍵。傳統意義上所使用的大部分器皿裝置都已經無法滿足現代化新技術的需求，由此可見，加強對相關反應器皿的升級和優化很有必要。與此同時，要結合具體的污水處理狀態制定出針對性的改進措施，有效提高反應器皿的技術水平，確保其能反復、多次完成膜生物反應過程，這樣不僅能有效減少人為操作，提高污水處理的質量和效率，從而滿足動態化內循環反應的要求。對于動態化內循環技術而言，其最大的優勢就是能讓活性污泥得到很好的吸附，并且能進行多次過濾，最大限度地提高反應材料利用率。與此同時，在正式應用動態內循環式反應技術時，部分地方所采用的側向曝光法有著很大的弊端，會給此技術的應用效果帶來不利影響，很容易出現錯流抑或是速度減緩等問題，嚴重阻礙了污水處理工作的順利進行。除此之外，在采用動態內循環式技術開展污水處理工作時，必須要對具體的操作要求和有關技術特征有一個明確的認知，可以通過增加一些流動型的曝光裝置，來降低污水處理環節中水流的速度，防止因為反應速度太快而使得反應器中出現斷流的現象，充分發揮出此技術所具備的所有作用與價值[4]。

（三）膜生物、曝氣生物濾池、氣浮反應器組合技術

眾所周知，污水中的很多污染物質都是由多種成分混合而成，只采用某一種污水處理技術無法起到良好的效果，所以需要將多種技術有機結合起來使用，有效提高水處理的成效，不僅要保證處理后的污水資源質量達標，還要確保其重新使用的安全性。將膜生物、曝氣生物濾池以及氣浮反應器組合成一種新技術，既能有效去除污水中存在的膠體、洗滌劑等污染物，為相關污水處理人員減少了工作量，還能降低膜生物技術使用時膜污染的程度，最大限度延長其使用壽命[5]。

四、結束語

綜上所述，在國民經濟飛速發展的當下，人們的生活質量日漸提升，對生態環境保護與社會可持續性發展也更加關注，極大地激發了對各類環境工程建設的熱情，再加上現代化技術被大量研究使用，為環境工程項目的建設和應用提供了有力支撐，膜生物技術就是其中比較典型的一個代表。此技術主要以生物技術與膜分離技術為參照，既能快速分離污水中的有機物質與有害物質，也能讓污水得到進一步凈化。在實際應用膜生物技術進行污水處理時，需要根據具體的需求，采取相應的技術方法，將此技術本身所具備的穩定、高效以及快捷等優勢充分發揮出來，促進整個社會的健康、可持續發展。

相關鏈接

在污水處理，水資源再利用領域，MBR又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。

膜-生物反應器（Membrane Bio-Reactor,MBR）為膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用膜分離設備截留水中的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統內活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000-10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。

膜生物反應器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現對污水深度凈化，同時硝化菌在系統內能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。

污水處理:中國是一個缺水國家,污水處理及回用是開發利用水資源的有效措施。污水回用是將城市污水、工業污水通過膜生物反應器等設備處理之后,將其用于綠化、沖洗、補充觀賞水體等非飲用目的,而將清潔水用于飲用等高水質要求的用途。城市污水、工業污水就近可得,可免去長距離輸水，而實現就近處理實現水資源的充分利用，同時污水經過就近處理，也可防止污水在長距離輸送過程中造成污水滲漏，導致污染地下水源。污水回用已經在世界上許多缺水的地區廣泛采用,被認為21世紀污水處理最實用技術。