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浅谈膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用日期:2017-08-15     人气:173

[摘 要]膜生物反应技术是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术,有利于简化污水处理流程,减少污水处理设施占地面积,实现对污水深度净化,提升出水质量,具有显著的经济效益与社会效益。本文主要研究了膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用,并对其未来发展进行了探讨,以供参考。

[关键词]膜生物反应技术;环境工程;污水处理

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)24-0221-01

运用膜生物反应的方式来处理各行业排放的污水,通常可以获得更良好的出水水质,装置运行平稳并且易于操作。相比于传统技术,膜生物反应具备显著的技术优势,因而广泛适用于各领域的污水处理。从环境工程角度来讲,可以适当运用膜生物反应的措施来保障出水质量,从而在根源上提升污水处理的实效性。

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一、膜生物反应的技术原理及分类

(一)技术原理

在污水处理领域,膜生物反应指的是在分离膜组件的辅助下,构成生物单元的组合,这类新型的处理手段建立在生物处理与二沉池技术的基础上。与传统技术手段相比,膜生物反应更加适用于污水处理,因此也表现出显著的实效性。膜生物反应的基本装置为膜生物反应器,在此基础上密切结合了膜分离与生物处理,体现了技术结合的优势。由此可见,膜生物反应诞生于膜分离技术,与此同时也吸收了生物处理的技术优势。这样做有利于在根源上保障污水处理的良好效果,确保达到优良的转化率。相比于传统的污水处理措施,膜生物反应具备了更强的处理性能。从现状来看,膜生物反应器具体包含了萃取反应器、曝气装置以及膜分离装置。在这其中,典型的应当属于膜分离反应器,这种类型的反应器具备生物特征。具体在运行时,膜生物反应器又包含了一体式以及分离式的不同类型,分类依据就在于放置生物膜的不同位置。此外,厌氧与好氧的反应器都可以适用于污水处理。

(二)技术分类

第一类为曝气生物滤池。膜生物反应的过程中,可以设置曝气生物滤池作为反应的支持。在组合工艺的前提下,生物滤池还可以与气浮工艺密切结合,从而在根源上降低水体内部的污染物总量。曝气生物滤池的处理措施适合运用于胶体或者洗涤剂等杂质,可以在最大限度内降低工作负荷,延缓生物膜导致的污染。第二类为动态的内循环反应。动态反应器可运用微网材料来制作生物膜,因此有利于降低造价。此外,内循环动态反应也充分运用了活性污泥,在进行过滤和处理时建立了循环利用网络。第三类为组合式污水处理。对于污水在进行先期处理时可以运用EGSB装置,通过这种方式来处理有机废水,进而表现出良好的处理实效。这是因为,EGSB装置可在最大限度内去除污水含有的COD。然而对于废水中的氨氮与悬浮物,就需要借助MBR处理器来辅助进行,这样做将会弥补传统污水处理的弊病。

二、膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用

MBR在我国污水处理领域的应用始于20世纪90年代初。2010年后,大型MBR数量和规模的增长速度明显加快。大型MBR的总规模在2010年突破100万吨/日,2014年突破400万吨/日,2015年有望达到700万吨/日。MBR主要用于市政污水、工业废水和受污染地表水的处理。目前,在市政污水领域,仅大型MBR的总规模就已达350万吨/日,占全国城镇污水处理总规模(1.6亿吨/日)的2%以上。

MBR技术主要用于市政污水、工业废水以及受污染地表水的处理。在市政污水处理领域,大型MBR工程所采取的主流工艺为厌氧/缺氧/好氧-膜生物反应器(A2O-MBR)工艺及其变形,以适应同步生物脱氮除磷的要求。A2O-MBR工艺的变形包括UCT-MBR、分流式UCT-MBR、多级UCT-MBR、倒置AAO-MBR、多级AO-MBR等,主要是通过变换A/O池的排布方式、混合液的回流线路以及进水的分配方式而衍生得到。针对市政污水普遍C/N比偏低的问题,工艺设计的一大优化方向是通过节约碳源好氧消耗、增加内源碳利用,提升反硝化效率。當MBR工艺污泥龄较长、生物除磷不足以满足要求时,往往辅以化学除磷。当MBR出水需要进一步深度去除COD时,由于MBR对BOD的充分利用导致出水可生化性不足,可采用臭氧等物化方式降解COD或提升其可生化性,以利于后续工艺(如曝气生物滤池、反渗透等)的处理。在工业废水领域,MBR技术被广泛用于石油化工、煤化工、电厂、精细化工、印染、食品加工等多种废水的处理。2010年以前的大型MBR工业废水处理工程主要集中在石化领域,广东惠州大亚湾石化区污水处理厂(2.5万吨/日,2006年投运)是典型代表。2013年以后随着煤化工(如煤制气)行业的迅速发展,MBR在煤化工废水的处理中也崭露头角,代表性工程如神华宁煤化工基地污水处理工程(3.6万吨/日)。此外,在精细化工、电子、印染、制药等领域亦不乏万吨/日以上级的大型MBR工程。工业废水处理MBR整体工艺主要由MBR单元与配套的前处理及后处理工艺组成。MBR发挥生物降解和膜截留的双重耦合效果。前处理主要用于去除颗粒物、油脂、毒性物质,降低污染物浓度,并调节废水pH和可生化性等指标,从而保障MBR的运行有条不紊;后处理则是根据最终出水要求,通过高级氧化、曝气生物滤池、纳滤、反渗透等工艺进一步去除MBR出水中的污染物和无机盐。

三、膜生物反应器的应用前景

就当前而言,随着全球的水资源日益紧张,人们的环保意识日渐增强,所以终有一天膜生物反应技术将会在我国被广泛应用。膜生物反应技术在对膜污染的放置过程、污泥产生量上都有着很大的优势,同时该项技术能够节约能源、成本低,所以具有着大规模生产的潜力。膜生物反应器的一大优势是克服了对污泥沉降性能的依赖,并且能够取代二沉池,而且还能够达到除菌的效果。因为膜生物反应器能够提供优质的水,占地面积较小等优点,所以膜生物反应器在污水处理和废水回收等工作上的作用越来越大,具有着非常广阔的前景。在处理环境污水的过程当中虽然污泥的高浓度能够有效地较少膜生物反应器的占地面积,但是如果污泥的浓度过高也会对设备的运行产生不必要的影响,所以在运行的过程当中,应当注意控制污泥的浓度。

四、结语

综上所述,随着科学技术的发展,膜生物反应技术已经成为处理环境工程污水的重要技术,在环境工程污水处理中具有显著的优势。在具体应用中,应根据实际应用效果不断进行优化和改进,以做到扬长避短,充分发挥出膜生物反应技术的积极作用,提升环境工程污水处理效果。

参考文献

[1] 何雯艳,杜静盛,王浙锋.环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用[J].资源节约与环保,2017,(02):13-14.

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