膜生物反應技術在環境工程污水處理中的運用研究

＊楊桂芝

（山東理工職業學院 山東 272067）

在我國，城市化建設正在不斷推進中，我國的現代化建設取得了顯著的成效，但是也存在著一些不容忽視的問題，在長期的試驗之后，科學家逐漸研究出了膜生物反應技術，在實際應用中有著顯著的優勢，值得進行大力推廣和普及。

1.基本概念

（1）膜生物反應技術原理。膜生物反應主要是膜分離的過程以及重新組合的過程，生物膜在一定的特殊環境中可以進行分離，在完成分離之后，膜也能夠和其他的組件一起，成為更加新型的小單元。利用這種生物單元，能夠實現不同的排列和組合，同時保證生物分離，處在生物分離的狀態下。在實際中，膜生物反應技術主要是在沉淀池和反應器中設置的配置，在整個反應過程中，就是膜生物的結合和分離過程。同時，膜分離結合過程中可以將物質進行分離和濃縮，保證污水處理效果的實現。

（2）技術優勢。在膜生物反應技術中，充分結合了膜分離技術以及生物處理技術，使用該技術處理污水。在環境工程污水處理中，膜生物反應技術的應用包含以下的優勢：

①顯著提高了分離效率。因為在使用膜生物反應技術時，不會用到沉淀池和過濾單元，使用的設備體積小，占地少，不會出現污染沉降性。在膜生物反應器應用中，其MISS濃度很高，這就使得系統容積負荷大大提高，同時由于抗負荷能力的不斷提高，導致膜生物反應技術在廢水處理過程中的效率不斷提高。

②膜生物反應技術活性污泥濃度較高。膜生物反應技術的應用能夠將生物反應效率大大提高，同時使得池內MISS濃度顯著提高，在大于10000mg/L時，就能夠集中處理池中的高濃度廢水，提高整體的水質和環境，減少懸浮物和污泥，提高大分子的降解效率。

③污泥產率下降。使用膜生物反應器，能夠將污泥圍截在反應器中，并且保證了結構的不排泥，促使零污泥排放。在工作實踐中，膜生物反應器中包含的營養物質少，對微生物的處理也是在內源呼吸范圍中，這就使得剩余污泥越來越少，導致污泥產率下降。

④能夠將微生物和有機廢水有機分離開。膜生物反應器能夠充分分離有機廢水和微生物，這就使得有機廢水只能夠在膜生物反應器中流動，同時將水槽和進水槽連接，能夠將細菌控制在膜生物反應器的外部，實現了有效地微生物和有機廢水的分類，從而確保質量和效果。

⑤能夠促使硝化細菌滯留生長在膜生物反應器中。生物膜的應用能夠避免污水中硝化細菌的降低，同時也能夠讓膜生物反應器內的硝化細菌保持在高濃度的水平中，提高硝化效率。在進行生物膜的選擇時，必須要選擇那些通透性能強的生物膜，并且保證選擇的生物膜能夠對高壓環境進行承受，保證在微生物反應時，能夠帶來充分的氧氣濃度。

（3）技術方面弊端。在以上分析中可知，在環境工程污水處理中，膜生物反應技術的使用存在著重要的優勢，但是也不代表其沒有缺陷，因此膜生物反應技術自身的性質，導致內部膜應用的壽命大大降低，并且膜容易遭受到污水的影響，在污水問題嚴重時，大大地減少了“膜”的正常工作年限，在膜被污水和其他的東西污染之后，其通水量會大大降低，直接影響了污水處理工作的開展。因此在膜生物反應技術的應用中，大大延長“膜”的應用時間，保證其正常的通水量，是當前技術人員面對的重要課題。

2.在環境工程污水處理中膜生物反應技術的應用分析

（1）曝氣生物濾池。在環境工程建設中，開展污水處理的首道程序就是曝氣生物濾池，它也是膜生物反應技術的展現。在處理環境工程污水中，其應用能夠顯著提高污水處理的效果和水平。在膜生物反應技術中，使用曝氣生物濾池處理十分常見，在技術使用中，主要是使用曝氣生物濾池，對污水處理進行輔助，從而提高污水處理的效果。在該技術中，組合優化是基礎原理，同時和生物濾池以及分離反應器充分配合起來，提高處理效果，能夠在源頭上進行水中污染物的處理，從而加強污水處理效果。

（2）動態的內循環技術。在最近幾年中，膜生物反應裝置不斷更新和發展，并且在技術創新的基礎上，產生了更為新型的污水處理技術，即動態內循環反應技術。在該技術應用中，使用的生物膜主要是一些微網材料，十分的廉價，這就使得其成本大大降低。同時，在內循環反應裝置中，使用的多數是活性污泥，在進行污水處理時，采用過濾的形式，能夠加快污水的循環和使用。在進行污水處理時，還能夠使用側向曝氣，然而該方式會導致錯流速度降低。為了不斷優化設計方案，把曝氣裝置逐漸替換成豎向流動，能夠顯著提高錯流速度，防止內部斷流問題。

（3）EGSB-MBR組合技術。EGSB-MBR組合技術主要是依靠人工干預，并且將MBR的技術和EGSB技術兩者的技術優勢結合起來，有效地處理廢水。使用該技術能夠保證污水處理的效率和水平大大提高，科學地將其中的化學需氧量去除，去除其中的氨和懸浮物等等，是一種十分高效的技術。

（4）組合污水處理技術。和以上的技術比起來，在污水處理工作中，使用組合污水處理技術最為普遍。在組合污水處理工藝中，能夠加速膜生物反應，并且保證和膨脹顆粒污泥床技術充分結合起來，在實際的應用中，組合污水處理技術能夠帶來的污水處理效率更為顯著。在污水處理時，組合污水處理工藝的應用首先可以使用膨脹顆粒污泥床，讓反應器內的污泥和有機物能夠全面混合起來，然后將需氧型污染物以及高濃度的有機廢水剔除掉，在使用膜生物反應技術之后，開展之后的操作，最后徹底清除其中包含的少量雜質，從而保證規范化和高效化的污水處理。

3.環境工程中具體的污水處理應用分析

（1）工業廢水處理。在工業生產過程中產生的廢水包含著十分復雜的物質，并且其污水處理工作存在著很大的難度。要高效地處理污水、提高資源配置效率，就需要掌握污水中包含的各個成分，并且選擇最佳的方案。為了確保工業廢水在處理之后能夠達到國家的排放要求，工作者在進行技術選擇時，首先要將金屬離子濃度控制在一定范圍中，隨著廢水環境的改變，差異金屬離子也出現各種不同的形式，因此，要節約資源，控制成本，就需要降低金屬離子濃度，讓其中的元素都能夠符合排放的標準和需要，利用增強反應器容積的方式，對酸堿度進行有效地調節。

（2）生活廢水的處理。膜生物反應技術不僅僅是應用在工業廢水處理中，同時對于生活廢水處理也有著顯著的優勢。利用這種廢水處理方式操作簡便，然而也存在一定的問題，比如需要投入大量資金、需要的技術過強等等，因此，不推薦使用該技術進行生活廢水的處理。但是，隨著技術的不斷發展和完善，過去膜生物反應技術的一些缺陷都得到了改善，并且技術應用的成本也不斷下降，顯著提高了水資源使用的效率，在生活廢水處理中，表現出了顯著的優勢。對于生活用水的處理，不但能夠保證穩定的生態環境，同時也能夠實現水資源的節約，保證循環使用。

（3）醫院污水的處理。在醫院排除的污水中，包含著很強的毒性，而膜生物反應器的應用能夠實現消毒處理，消毒之后的污水毒性大大降低。在實際中，可以使用主體工藝處理醫院廢水，在處理中將出水氨氮保持在4ml/L左右，同時將出水COD保持在50ml/L左右，這種方式產生的水質好，并且容易應用和操作。

4.膜生物反應技術的應用前景分析

膜生物反應作為當前的一種新型生物技術，在工程污水處理、生活污水處理以及醫院污水等處理中都有著很高的效率，能夠充分彌補過去的生物處理技術存在的不足，在廢水處理領域中有著廣泛的應用。膜生物反應技術有著很高的處理效率，并且成本低，能夠實現能源節約，同時殺死水中的病菌，其應用領域也不斷拓展，有著良好的發展態勢。同時，生物膜反應器占地少，能夠提供良好的水質，減少污泥沉降問題，在實際中有著很好的應用效果。

5.結束語

綜上所述，在當前的環境工程領域中，膜生物反應技術在污水處理中得到了廣泛的應用。同時，膜生物反應技術成本低、產生的效率高，針對環境工程污水處理有著十分顯著的成效。但是在應用的過程中，膜生物反應技術也包含了很多問題，比如膜容易出現污染、使用壽命有限等等，這些都必須要引起工作者的充分關注。同時，政府要加強資金的支持，將一些陳舊的設施設備及時更換掉，不斷增加基礎設施的投入。污水處理工作者也需要加強學習，不斷完善膜生物反應技術知識，不斷提高自身的工作能力和技術使用能力。最后，科研人員也需要不斷創新研究膜生物反應技術，保證生物膜使用壽命的延長，加強對環境工程污水的處理，確保我國水資源的可持續發展。