膜生物反應技術在環境工程污水處理中的應用探析

摘 要：工業文明的進步發展以及現代社會經濟水平的不斷提高，使得人們在享受生活帶來極大的便利的同時，也受到環境破壞的困擾，尤其是環境的污染情況越加嚴峻，污水處理也已經成為當前環境工程的重要工作內容。當前在環境工程污水治理工作中主要是采用新型膜生物反應技術進行處理，其具有操作方便、成本低廉、裝置運行穩定、節能環保等諸多優點，在各種生活廢水、工業廢水的處理中起到較好的效果，有力地保護了水環境，推動了環境工程的進步。基于此，本文就膜生物反應技術在環境工程污水處理中的應用進行了分析。

關鍵詞：膜生物反應技術;環境工程;污水處理

膜生物反應技術在實際應用中主要是利用生物處理技術以及不同的膜分離技術進行污水處理工作，以便殺死污水中的寄生蟲和有害細菌，降低各種重金屬含量，使得排放到自然界的水減少對環境的影響。而且已經經過處理的水能夠進行二次利用，大大提高了水資源的利用效率，節約了水資源，在當前的環境工程建設中，污水處理占有重要地位，其不僅影響著生態環境，也影響著人們的身體健康，因此在當前的環境工程污水處理中有必要加強膜生物反應技術的應用范圍，從而保護我們的生態環境，實現人與自然和諧發展。

一、膜生物反應技術概述

膜生物反應技術也被稱為膜生物處理技術，該種方法是以原本的生物厭氧處理方法為基礎，并且結合了先進的膜分離技術，利用膜分離處理環節中具備的不發生化學變化、不發生形態轉變、選擇性能良好等優點來實施污水處理。膜生物反應技術主要是依靠膜生物反應器進行工作的，其具有較強的污水處理能力，在實際應用中可以緊密結合生物處理與膜分離技術，使得膜生物反應技術的效果大大加強。隨著我國環境工程的開展，污水處理中也開始大范圍地使用膜生物反應技術，但是其在應用中也存在不少的缺點，比如生物膜會因為吸附顆粒物和有害元素而受到污染，即膜污染，從而導致其污水處理效果降低，因此還需要加強對降低膜污染措施的研究，以便延長生物膜的使用壽命，保證污水處理效果。

二、膜生物反應的技術類別

（一）動態內循環反應技術

動態內循環反應技術是通過對膜生物反應裝置進行改造和更新以后產生的一種新的污水處理技術，其中的動態膜反應器生物膜的制作材料為微網材料，其成本低廉，獲取渠道簡單，在污水處理中可有效降低成本。而且其內循環裝置中使用的活性污泥并以過濾的方式來處理污泥，所處理完成的污水也可以循環利用。

（二）EGSB-MBR方法

EGSB技術同MBR技術兩者有機結合的污水處理方法可以更好地提高污水處理效果。其中EGSB所使用的為新一代（第三代）厭氧反應器，能夠在處理有機廢水上取得較好的效果，因此常應用與工業廢水的處理過程中，比如造紙工業產生的廢水或者是啤酒釀造過程中產生的廢水。在其應用中能夠有效解決膜對生物反應的過度吸收積累的大量雜質等問題，進一步降低了水的流量。

（三）曝氣生物濾池技術

曝氣生物濾池處理技術利用的是曝氣生物濾池輔助污水處理反應，污水處理效果顯著，也是膜生物反應技術中比較普及的一種技術方法。其在實際應用中能夠將生物濾池、配合分離反應器進行集合開展污水處理工作，并在污水的排放源頭開始對其內部的污染物進行處理，最大程度上減少污染物總體數量。該技術在處理洗滌劑和膠體等雜質上效果優良，實際工作中也會產生較大的負荷，基于此可以大大降低膜污染的發生，并且也確保污水處理的效果。

（四）組合技術的應用

污水類型豐富，含有的大量有害物質、雜質等是無法僅靠一種技術就能夠進行處理的，尤其是當前各種新的生產技術涌現，越來越多的化學技術應用到生產環節當中，污水中含有的雜質等類型也豐富多樣，因此必須要組合技術實現凈化水質的目的，以便進一步減少生物膜在污水過程中產生的污染，提高污水處理效果。

三、膜生物反應技術在環境工程污水處理中的應用優勢

（一）分離效率較高

膜生物反應器在實際應用中不需要過濾單元和沉淀池，其只需要讓膜生物反應器在固定空間內處理污水即可，而且分離效率較高。同時濃度較高的混合液能夠提升負荷效果，在提高污水處理效果以及處理效率的同時，還能夠降低膜污染情況的發生。

（二）系統傳氧效率穩定

在膜生物反應技術中所使用的生物膜需要透氣性，因此傳質阻力小、抗壓能力強，其在污水處理中也不會受到外界環境的影響，因此系統傳氧效率穩定。

（三）分離廢水和微生物

膜生物反應器首先就是清潔污水中很有的活性污泥沒通過生物膜的隔離可以實現膜內分離廢水的操作，從而縮短廢水的流動范圍，使其只能在膜腔內部流動。同時，在這一過程中生物細菌無法進入膜內，只能在膜外流動，因此膜反應生物技術在分離廢水和微生物上的效果顯著。

（四）污泥產率降低

濃度極高的混合液在提升膜生物反應技術應用效果的同時，還能夠使反應池中的MISS濃度在短時間內迅速增加并降解大分子，這時候污水中的污泥會被固定在反應器內部，這樣經過處理的水會大大降低懸浮物含量以及污泥含量。

四、膜生物反應技術在環境工程污水處理的具體應用

（一）在生活污水方面的應用

生活污水通常是指人們生活中產生的廢水，采用膜生物反應器處理過后的水資源還可用于洗車、道路清掃、綠化等方面。隨著膜生物反應器的研發水平不斷提高，膜生物反應技術在生活污水上的處理效果也更強，廢水循環利用的力度大大加強，處理過后的水質也更加符合城市用水標準。

（二）在醫院污水處理中的應用

醫院產生的污水具有較大的毒性，因此還需要對其進行消毒處理，以便降低水的毒性，具體可采用主體工藝對醫院廢水進行處理，處理方式為水利停留時間約為5小時，將出水氨氮控制在4ml/L，出水COD將其控制在50ml/L，利用該種方式對醫院廢水進行處理不僅操作簡單，而且出水水質良好。

（三）在工業廢水中的應用

工業廢水包括印染廢水、石油、化工廢水等方面，利用膜生物反應技術中的油水分離功能可以有效對其進行處理，比如在印染廢水的處理中可以使用厭氧-好氧反應器處理，可以有效去除污水中的CDO、染色率，并且將出水PH值控制在7—8之間。再就是在早知工業中也采用EGSB-MBR組合技術的污水處理方式的效果也較好，比如對某造紙廠水解預酸化池中的出水進行凈化，使用有機玻璃制成的EGSB反應器，并采用重鉻酸鉀快速法，其間使用便攜式DO儀，可以起到脫氮除磷、去除造紙廢水中的鈣、鋁等金屬離子的效果，經過處理的廢水還可回收利用，經濟效益以及社會效益都比較顯著。還有就是機械制造行業中所排出的廢水中含有大量的金屬離子，膜生物反應技術可以降低廢水中金屬離子的含量、除廢水中的有毒、有害的重金屬，確保出水的水質，大大減少廢水對環境造成的危害。

五、膜污染及其防治措施分析

（一）膜污染的影響因素

（1）膜的性質。膜污染是一種常見的現象，其實因為受混合液的影響。從親水性的角度來看，其本身親水性的不停會導致材料的防污水平各不相同，而這些問題的存在都會影響污水處理效果。

（2）污泥混合液的性質。混合液所包含的內容較多，有數據信息顯示當污泥濃度一直處于比較高的水平時就會對固液分離產生一定的影響。從EPS角度來看，污泥顆粒的大小與其所產生的阻力之間的關系是密切相關的，即污泥顆粒較大的情況下也會導致其阻力加大，顆粒較小的情況也會使得產生的阻力變小。

（3）操作條件。操作條件指的是所施加壓力的大小、溫度變化情況等，比如溫度變化方面，其會直接影響粘液粘度，當溫度升高的時候，黏液黏度也會提升，因此膜的通透性也會更加好，繁殖溫度過低則會影響處理效果。

（二）膜污染的防治措施

（1）增強膜的抗污染能力。基于膜杏子對膜污染的影響，需要操作人員能夠從科學的角度出發選擇膜，對膜的親水性、空隙率等進行詳細的分析，以便選擇性能更好的膜，從而增強膜的抗污染能力，提高其使用壽命。

（2）改善混合液特性。混合液的特性直接關系到膜污染處理效果，借助預處理組件可以調整污泥性質，從而降低膜污染，比如將PAC顆粒應用于操作過程中，其所具備的較強的吸附能力就可以提升污泥的可濾性。

（3）優化膜分離的操作條件。改善操作條件是提高污水處理效果、降低膜污染問題的關鍵步驟，比如在過濾這一工序中，可以采取多種過濾方式，相比于單一的途徑來說，操作人員可以根據廢水中的實際組成來選擇過濾方式，或者將多種過濾方式結合在一起使用，從而大大提高過濾效果。

（4）優化反應器和膜組件的構成。由于膜生物反應技術還存在應用上無法問題，而且污水中的有害雜質類型眾多，膜污染問題也各不相同，因此必須要在現有的技術的基礎上加強創新，優化反應器和膜組件的構成，并且針對該技術在應用實際中出現的問題采取可靠的解決方案。

六、結語

綜上所述，環境問題已經成為世界性的問題，開展環境工程更是我國的重要建設任務，就水環境來說，我國大部分地區都存在著嚴重的水資源不足以及水污染問題，其中水污染問題對生態環境造成了嚴重的破壞，并威脅著人們的身體健康，采用膜生物反應技術進行污水處理能夠有效解決污水回用問題，其操作簡單，效果顯著，但是前期投入資本較大，還會在運行中出現膜污染等問題，有必要加強對膜生物反應技術的研究與開發，具體問題具體分析，不斷提高環境污水處理工作的效果。

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作者簡介：張仁鵬（1999— ），男，漢族，湖北襄陽人，本科，研究方向：生物工程。