環境工程中膜生物反應技術的應用
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摘要：本文簡要分析了膜生物反應器技術的優缺點和未來的發展空間，同時討論了該技術在工業廢水和生活污水處理中的應用，通過這項技術能夠促進環境工程廢水處理的不斷發展，減少水資源短缺情況。
1膜生物反應技術概述
膜生物處理技術結合了膜分離過程中的一系列技術優點，在傳統的厭氧生物處理方法的基礎上通過化學變化和膜的選擇性，形成了一種全新的污水處理系統。膜生物反應器作為污水處理系統的核心可分為三類，分別是萃取反應器、無氣泡反應器和膜分離反應器。相比于傳統的利用生物技術處理污水，全新的膜生物反應器技術對污水的處理成果和速度等模式有了一定的提升。不難看出，基于良好的生物膜反應技術的優勢和自動化優點，目前在我國的污水處理中應用次數逐漸增多。膜生物反應器技術的三類反應器中，最常見的反應器是膜分離生物反應器，隨著類型不同的生物膜的不同放置位置，可以依照氧氣的不同需求量將其分為膜生物反應器和集成膜生物反應器[1]。
2膜生物反應技術的優缺點
2.1膜生物反應技術的優點分析
傳統的膜生物反應技術雖然具備優良的處理效果，但由于處理過程中使用的區域體積大，同時區域面積大，對污水處理的質量以及水進出的適應能力偏低，極易呈現出溶解氧不夠等缺點。膜生物反應器技術與其他生物處理工藝相比具有較大的優勢，由于傳統活性污泥法中細菌很容易丟失，它們的生長速率低于其他異養微生物，通過膜生物處理技術能夠實現對膜的處理，同時留住能力較強的膜，實現對硝化細菌的阻斷，增強硝化細菌的處理能力，大大增強了硝化效率。由于膜生物反應技術本身的屬性，可以在不通過二次接收器的情況下，從而實現減少區域面積。隨著混合液中濃度較高的懸浮物能夠提高污水處理能力的體積負荷，可提升抗沖擊負荷能力，以期提高膜生物技術的處理污水的能力。膜分離技術對污水中的雜質能夠進行強力分解，提升水的整體質量。雜質中的顆粒和濃度能夠與水的再利用進行有機結合，通過膜生物反應技術能夠阻斷污水中的雜質，將污水中的雜質阻斷在膜生物反應器中，降低污水處理的損失，完成便捷、穩固地解決雜質的操作。膜生物反應器內具備大量的透氣性的膜，能夠在不受處理方法和操作的限制下實現污水處理的平穩進行。膜生物技術的利用大大提升了污水處理操作的氧使用率，同時完成相應的間隔步驟，以期減少污水處理的操作步驟。膜生物反應器在使用過程中保持在減小的體積負荷，能夠降低由污水處理而產生的大量雜質，致使剩余雜質排放超出30天，實現意義上的零污泥排放[2]。
2.2膜生物反應技術的缺點分析
雖然膜生物反應器技術被廣泛應用到各行各業中，也具備很多優點，但是在具體操作過程中還有較多無法克服的問題。因此，若想保證膜驅動壓力穩定，就需要通過膜生物反應器，其在污水處理的過程中比活性雜質要浪費更多能量。雖然膜生物反應器在對污水處理的過程中能將雜質的生物膜保存下來，保證生物膜的穩定性，但這種操作也導致生物膜會吸取污水中的有害物質，大大降低了膜的使用年限，使用年限較短的膜會致使污水的流速降低。生物膜是污水處理過程中的重要因素，因此，我國對生物膜的研究技術需要逐步提高，需提升膜材質和生物膜系統功能的有機結合，在膜應力、使用壽命和生產成本方面取得相應的突破，同時保留膜本身的優點，才能夠實現對水的有效處理。膜組件的設計還必須滿足高處理能力和低能耗的要求，同時還要易清潔。因此，相關研究人員需要全力以赴為污水處理問題進行不斷分析和研究，旨在提高廢水處理的能力[3]。
3膜生物反應技術在污水處理工藝中的應用
3.1工業廢水的處理
工業廢水中的雜質較多，所以在對污水進行處理的過程中大大提高了困難度。面對具備不一樣特點的工業污水，應采取適當的膜生物處理系統，同時，采取的生物膜應與工業污水的特點相類似，從而確定其穩定性和安全性，以完成對工業污水的治理。在污水處理的過程中，應避開利用平均的膜生物處理技術來降低污水治理的成果。在不同pH值下，金屬離子具有不同的表達形式，通過調節廢水的pH值可以實現去除金屬離子的效果。例如，食品工業廢水的一個主要特征是高濃度的有機物質，因此，若想處理食品工業廢水，就應增加膜生物反應器技術的體積負荷，以此來降低處理成本，同時提高對食品工業廢水的處理。當然，在食品工業廢水處理的過程中，還必須克服高鹽和高甜度廢水中微生物的存活率，例如芥末和醬油的工業廢水，因此，如何降低鹽度和低成本，是食品工業廢水處理中的一個大問題。
3.2生活污水的處理
經過適當的廢水處理后，生活污水可以重復用于道路清潔以及綠化等，但是處理成本高，初期投資大等問題也阻礙了生活污水處理的發展。然而，隨著膜生物反應器技術的創新和優化，其在生活污水處理中的優勢顯著。通過膜生物反應器技術的應用，不僅降低了污水處理的成本，同時還能夠使水資源得到再利用，大大提高了環境的綠化。
4膜生物反應技術未來的發展空間
通過膜生物反應器技術能夠降低污水處理的成本，同時，膜生物反應器技術還應該在組合技術的發展中進行應用，將膜生物反應器技術與其他工藝相結合可以實現優勢互補并改善水質，膜生物加工技術也可用于處理污染的天然水體[4]。
5環境工程污水處理中常見的膜生物反應技術
5.1EGSB-MBR組合技術
EGSB-MBR反應器技術在處理環境工程污水的效果十分顯著，可以消除廢水中的化學氧量，但很難去除水中的懸浮固體。因此，通過EGSB-MBR組合技術可以彌補這一缺點，使用EGSB-MBR組合技術可以解決后續處理的懸浮物問題，通過EGSB-MBR組合技術實現對環境工程污水的有效處理，EGSB-MBR組合技術是一種結合了二者優勢的污水處理技術。
5.2氣浮/曝氣生物濾池/膜生物反應器組合技術
污水中的雜質和微生物種類較多，由于污水是大部分混合物的集合，因此，在污水處理的過程中，僅靠污水處理技術難以將雜質和微生物進行處理，建議使用組合處理污水的手段對污水進行處理。隨著我國對膜生物技術的不斷研究，近年來，技術人員對膜生物反應器進行了改進，并在此基礎上推導了內循環動態生物反應技術的發展。
6結語
膜生物處理技術在環境工程污水處理中具有較大的優勢，也是近年來的研究熱點，通過膜生物處理技術在工業廢水和生活污水處理中的應用，能夠促進環境工程廢水處理的不斷發展。因此，相關研究人員除了降低膜成本外，還應提高膜的抗污染能力，針對污水處理技術進行不斷創新優化，在提高其處理效率及效果的同時，實現對污水的有效處理，為我國未來的環境發展打下堅實的基礎。
參考文獻
[1]李廣義.膜生物反應器的工業應用進展[J].山東化工,2017(04).
[2]李珂,葛晶晶.膜生物反應技術在環境工程污水處理中的應用[J].低碳世界,2016(06).
[3]單秀華,高書香,褚會麗,王晶.膜生物反應器在污水處理技術中的新應用[J].承德石油高等專科學校學報,2014(05).
[4]邵嘉慧.膜生物反應器[M].北京:化學工業出版社,2011.
作者：陳飛宇 單位：紹興水處理發展有限公司
