環境工程污水處理中的膜生物反應技術

謝 勝

(山西銘澤陽光環保科技有限公司，山西 太原 030000)

引 言

我國科技的發展使環境工程污水處理更加方便，因此為了提升污水處理的效率和工作水平，應以現代化科學技術加強對污水的綜合管理。在實際處理中，需要改變傳統處理觀念，對新型膜生物反應技術進行關注以及研究，以此減少對生態環境的破壞，將綜合處理的難點加以解決，保證環境工程在當前實現可持續發展。

1 環境工程污水處理及相關特性分析

1.1 污水處理概述

所謂污水處理主要是采取科學的手段和措施來改善污水性質，進而使其變成一種不會對環境產生任何危害的水體。污水處理過程中主要分為兩個階段。第一階段為物理處理技術階段，主要去除污水中的不溶性污染物；第二階段為生物處理技術階段，將污水進行脫硫，使水中各種有機物轉化為簡單、易于去除的物質。

1.2 污水特性分析

在環境工程中對污水進行處理，能夠將污水中的關鍵物質去除，進而控制水體的水質，但污水具有復雜性、不穩定性及難降解性的特點，具體如表1所示。

2 膜生物反應技術概述

膜生物反應技術可以滿足環境工程污水限定排放要求，并且在污水處理過程中可以使排污達標。實際應用中需要將污水的管控以及處理過程優化，并將綜合環境與污水處理整體過程多層次互通，形成處理連接，在排放過程中將污水處理的管控和數據集成化。

表1 環境工程污水特性分析

2.1 技術基本原理

膜生物反應技術是一種組合技術，相較于傳統生物處理技術，膜生物反應技術添加了膜分離技術，省略了末端二沉池；相較于傳統膜分離技術，膜生物反應技術添加了生物處理技術，不僅能夠截留污水中的污染物，還能夠應用微生物對有機、無機污染物進行分解利用，有效提高環境工程污水排放的出水水質。

2.2 膜生物反應技術效果

膜生物反應技術對水進行處理的方式十分靈活，可以基于實際的要求來采取有效的處理模式，運用超濾技術來進行處理，將各類污水中的污染物質進行去除，并且處理之后的水具備較高的質量，具體應用優勢如第278頁表2所示。

2.3 膜生物反應技術要求

針對環境工程污水處理，我國出臺了相關的法律法規，在應用膜生物反應技術的過程中，需要明確規定污水處理的要求，污水處理排放符合一級標準，以此使人與自然的關系得到良好處理。同時要以環境保護為核心，要求污水排放策略的實行具有較強的可行性，整合地理、生態和水利等多個方面，為我國實現可持續發展提供保障[2]。

表2 膜生物反應技術效果

3 環境工程污水處理中的膜生物反應器分析

3.1 環境工程案例

山西某環保股份有限公司創建于1991年，是國家級重點高新技術企業和中國環境保護產業骨干企業，擁有國家級博士后工作站，長期致力于新產品、新技術、新工藝的開發，解決了多個污水處理難題。該企業投產于2008年，年污水處理量為15 000 m3/d，現應用污水處理工藝包括電脫水、微生物反應器、膜生物反應器等，保證技術的實際應用效果。

3.2 膜生物反應器分析

膜生物反應技術的基本設施就是膜生物反應器，根據不同放置生物膜的位置可分為一體式膜生物反應器、分離式膜生物反應器、復合式膜生物反應器三種。一體式反應器省去了混合液的循環系統，比分離式更容易產生膜污染問題，但運維成本較高；分離式內有混合液循環系統，可以有效避免了微生物流失問題，但混合液循環過程中容易對微生物群體造成侵擾，影響處理效果；復合式膜生物反應器屬于一體式的一種，多見于其他水處理技術與膜生物反應技術的聯合使用。膜生物反應器的膜種類有很多，可根據無機、有機材質劃分，常見于污水處理的是高分子有機材料固相非對稱膜，需要技術人員根據實際需求進行挑選。上述企業在環境工程污水處理中，選擇膜組件綜合考慮成本、系統流程、應用對象等多方面因素，盡量保證反應器內水流動順暢穩定，降低后續的維護難度[3]。

4 環境工程污水處理中的膜生物反應技術的策略

4.1 進行污水處理

環境工程污水在應用膜生物反應技術時，需要借助格柵、沉砂池以及調節槽等設備，其中調節池主要是為了調節污水的水質、PH值、溫度等，使污水的處理達到后續工作的具體要求，減少后續處理設備的影響。格柵主要是為了截留污水中的石灰石，格柵由一個金屬框架組成，且由多個平行金屬柵組合構建，當污水流入沙坑時，格柵會阻攔一些無機物顆粒，一方面可以避免這些顆粒損壞污水處理泵，延長泵的使用壽命，另一方面能夠提升水體內部有機物比例。

4.2 開展污水檢測

污水在處理過程中應用膜生物反應技術進行處理，保障污水處理的有效性。污水具有較大的毒性，因此需要對其進行消毒處理，上述企業采用主體工藝對污水進行處理，水力停留時間約為5 h，將出水氨氮控制在4 mg/L，出水 COD 控制在50 mg/L。污水通過局域網向檢測層所接收和輸送的數據來發出檢測層的控制指令，并對源分離層中的細格柵和上升泵、下沉池以及氧化曝氣池等各種設備進行了控制，最后檢測出水水質良好[4]。

4.3 強化污水管控

污水全膜分離處理內容包括污水中的懸浮物去除、有機物溶解、無機物溶解等，過程檢測主要通過數據交換以及數據顯示平臺來完成，對于污水處理過程中的檢測數據進行集中顯示和管控，并詳細了解現場控制單元的監控狀態、數據顯示的各種圖文狀態，進而提升膜生物反應技術的處理效率，實現“零排放”。同時借助預處理組件可以調整污泥性質，從而降低膜污染，上述企業將 PAC 顆粒應用于操作過程中，通過提高吸附能力加強污泥的可濾性。

4.4 污水循環處理

污水在處理后為能夠實現循環利用，需要在排放之前加以處理，在處理后合理選擇應用區域，如可以將其作為循環冷卻系統的補充水。基于此上述企業加強污水回收利用的程度，通過膜生物反應技術將處理合格的污水變為可用水，滿足我國資源循環使用的需求。同時實際處理中進行沉淀，將COD濃度降低至342 mg/L，并控制二氧化氯溶液的濃度，在二氧化氯溶液反應40 min之后去除，將污水處理后應用，避免對生態環境造成污染。

4.5 優化膜分離的操作條件

水中的有害雜質類型眾多，而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。企業采取多種過濾方式，由于膜污染問題也各不相同，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，從而大大提高過濾效果。由于膜生物反應技術還存在一些問題，因此上述企業在現有技術的基礎上加強創新優化反應器和膜組件的構成。

5 結語

膜生物反應技術對污水的處理具有較好的效果，若想實現污水合理排放，就必須對此加強關注，重點解決各類污水的問題，并針對性的提出改造方案，從而降低所需的成本，避免水資源的浪費，在最大程度上減少污水排放量。