膜生物反应技术在污水处理中的应用吕关平

膜生物反应技术在污水处理中的应用吕关平

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摘要:随着我国经济社会的持续发展,人们对生活品质的要求越来越高,但人们日益提高的生活质量要求也带来诸多负面影响,比如生态环境污染问题越来越凸显,尤其是污水排放量越来越多,水环境污染问题越来越严重。污水处理是环境工程学科需解决的重要课题,污水处理是重要的民生工程。膜生物反应技术是一种有效的新型污水处理技术,该技术的应用可大大提高污水处理的效率。本文在充分调研相关文献研究的基础之上,结合多年工作积累的实践经验,首先对膜生物反应污水处理技术的原理进行了论述,其次分析了该技术的优点和不足,最后论述了该技术在污水处理领域的主要应用方面,以期为污水处理领域的各位同仁提供参考。

关键词:膜生物反应技术;污水处理;应用

引言

随着我国经济社会的飞速发展,城镇化率显著提高,广大人民群众的生活水平日益提高,人民对美好生态环境的向往越来越强烈。在此背景下,水环境污染问题受到社会各界的关注也越来越高,污水的有效处理成为全社会的共识。在污水治理的过程中,膜生物反应技术步入了人们的视野,已成为了一项非常热门的污水处理技术。膜生物反应器是一种有效结合了膜分离技术与生物反应器的新型污水处理系统,其内部包含的膜组件可有效分离传统活性污泥法中的污泥,具有运行稳定、操作方便、占地面积少、易于自动控制等诸多优点,污水处理效果更好。相较于传统污水处理技术,膜生物反应技术的优势更加突出,现已广泛应用于我国的污水处理领域。

1膜生物反应技术概述

膜生物反应技术结合了膜分离过程中的一系列技术优点,在传统的活性污泥处理法的基础上结合生化反应和膜的选择性,形成了一种全新的污水处理系统。膜生物反应器作为污水处理系统的核心可分为三类,分别是萃取膜生物反应器、膜曝气生物反应器和膜分离生物反应器。相比于传统技术利用生物技术处理污水,全新的膜生物反应器技术对污水的处理效果和速率等均有一定的提升。基于生物膜反应技术的显著优势,目前该技术在我国的污水处理领域应用频次显著增多。膜生物反应器技术的三类反应器中,最常见的反应器是膜分离生物反应器。

2膜生物反应技术优势和不足

2.1膜生物反应技术优势

膜生物反应技术属于新型的污水处理技术,突破了传统的污水处理技术的不足,在污水处理领域有较多的优势,其对污水的杂质有着很好的分离效果,达到沉淀物与水体分离的目的。虽然传统的处理技术也能实现杂质和水的分离,但该技术的分离功能具有独立性,不受过滤和沉淀系统的影响。同时,膜生物反应技术节省占地空间,在污水处理中装置空间要求不高。该技术还能为高浓度污水处理选择恰当地污水处理状态,根据污水容积系统选择契合地分离环节。膜生物反应技术系统性能更强,系统运行效率高且安全,可显著增强系统污泥负荷。该技术应用在工业污水处理领域,可利用高效地膜装置和现代化控制手段显著提高微生物机能,对工业污水处理有着明显的优势。工业污水处理反应池里主要是高浓度的有机废水,工业废水的悬浮物颗粒大,运用膜生物反应技术对其进行深度分离,缩小分割大颗粒的悬浮物,改善水质,强化了含大分子物质的水体处理效果。生物膜腔体在水中起到了减缓水流的作用,连接水槽后更能对水流减速,有利于杂质的沉淀,以及微生物深度分离于水。另外,生物膜能确保反应器内硝化细菌处在高浓度状态,提高硝化效率。

2.2膜生物反应技术的不足

虽然膜生物反应器技术被广泛应用到各行各业中,也具备很多优点,但是在具体操作过程中还有较多无法克服的问题。若想保证膜驱动压力稳定,就需要通过膜生物反应器,其在污水处理的过程中比活性杂质要浪费更多能量。虽然膜生物反应器在对污水处理的过程中能将杂质的生物膜保存下来,保证生物膜的稳定性,但这种操作也导致生物膜会吸取污水中的有害物质,大大降低了膜的使用年限,使用年限较短的膜会致使污水的流速降低。生物膜是污水处理过程中的重要因素,因此,我国对生物膜的研究技术需要逐步提高,需提升膜材质和生物膜系统功能的有机结合,在膜应力、使用寿命和生产成本方面取得相应的突破,同时保留膜本身的优点,才能够实现对水的有效处理。膜组件的设计还必须满足高处理能力和低能耗的要求,同时还要易清洁。因此,相关研究人员需要全力以赴为污水处理问题进行不断分析和研究,旨在提高污水处理的能力。

3膜生物反应技术在污水处理中的应用

3.1动态内循环反应技术

膜生物反应对反应器皿要求较高,反应装置要升级改造,才能满足污水处理的要求。现阶段不断改造的反应装置能够实现动态化的内循环反应,动态循环减少了人工操作,实现多次膜生物反应。另外,生物膜反应使用的微网材料能够减少技术成本,有助于污水处理造价控制。同时,动态的反应内循环能够吸附活性污泥,对性能较大的污泥反复多次过滤或是后续吸附处理,循环利用反应材料。从实际实践来看,当前部分地区环境工程污水处理中运用动态内循环反应技术时仍旧采取侧向曝气法,然而其最大的弊端在于会造成错流速度减缓,这样一来便影响到了污水处理效果。为此,笔者认为针对其改进上我们可以通过添加竖向流动的的曝气装置降低污水处理的水流速度,避免反应过快导致反应器出现短流现象。

3.2EGSB-MBR重组技术

EGSB即为第三代厌氧反应器膨胀颗粒污泥床,其将出水回流系统增加于上流式厌氧反应器中,可以更加高效地融合反应器内液,更加均匀紧密地接触有机质和微生物,促使生化反应速度得到加快,生物降解效率得到提升。通过有机结合膜生物处理技术和EGSB,能够将两种技术的优势充分发挥出来,且两者的劣势也可以得到有效消除。通过EGSB-MBR重组技术的运用,可以互补整合两者的优势和缺陷,促使净化系统更加稳定高效运行。

3.3曝气生物滤池技术

在膜生物反应技术当中,曝气生物滤池技术的应用率较高,此种污水处理技术对洗涤剂、胶体等类型的杂质处理效果较好,可有效提升污水处理工作中各个环节的效率,并使其更加便利。通常情况下,污水处理工作均具有较高的负荷,负荷消耗也较大,若能对曝气生物滤池处理技术予以妥善运用则可在很大程度上降低污水处理工作中的负荷消耗,并同时延缓生物膜导致的污染。

结语

在可持续发展理念日趋深入的今天,环境工程污水处理中广泛应用了膜生物反应技术,其具有较好的处理效果和较快的处理效率,且性价比较高,值得推广和应用。但是,在实际应用过程中,膜生物反应技术也存在着一些问题,如膜污染问题等,需要引起人们充分的重视,需采取针对性的防治技术,避免膜污染问题的出现。在未来发展中,需要继续深入研究膜生物反应技术,优化技术工艺,增强污水处理效果,为我国环保事业的推进做出更大贡献。

参考文献:

[1]袁亦方.兼氧与好氧膜生物反应器处理低碳氮比污水对比试验研究[D].华东交通大学,2016.

[2]叶金良.探讨环境工程工业污水治理中常见问题[J].环境与发展,2017(9):47.

[3]戴锦章,刘卫.关于膜生物反应技术在环境工程污水处理中的运用探微[J].建筑工程技术与设计,2018,20(16):4773.

[4]袁新科.环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用及意义分析[J].建筑工程技术与设计,2018,17(2):2083.

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