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膜生物反应技术在环境工程污水处理中的运用

2020-12-02 11:49:54

 [摘要]膜生物反应器是膜分离单元与生物处理单元结合的新型水处理技术,具有出水水质好,设备占地面积小,便于自动控制等优点。膜生物反应器工艺在环境工程污水处理中具有显著优势。对膜生物反应器应用机理进行阐述,分析污水处理中的应用。

[关键词]膜生物反应处理技术;环境工程;污水处理

膜生物设备应用可取代沉淀池等环节,将膜分离技术与活性污泥工艺结合,固液分离效果好,膜生物反应具备显著技术优势,广泛应用于各领域污水处理,可以运用膜生物反应措施保证出水质量,提升污水处理实效性。

1膜生物反应技术原理

膜分离是某种推动力下达到分离混合物中离子及微粒过程,膜可以在离子范围内分离,不需发生相的变化,膜的厚度为微米级,膜分离与截留性能以膜的孔径区别。膜可分为微滤膜,反渗透膜IYL,反渗透膜由于需很高的过滤压力,仅用于处理出水需脱盐情况。按膜的实现分离特性可分为致密膜与有孔膜[1]。膜生物反应器是膜分离技术与生物化学等结合处理的新工艺,由生物反应器与膜组件单元设备组成,污染物在生物反应器中被同化,异化产物多为无害CO2,膜组件用于截留微生物,微生物可截留在反应器中,控制微生物停留时间对出水消毒。膜生物反应器对污水进行降解果粒橙,通常有机污染物与悬浮物去除率达95%以上,相比传统生化污水处理技术具有生化效率高,设备集中,污泥负荷等优点。解决了传统活性污泥法存在污泥浓度低等因素造成出水水质不达标情况。开发安全无毒的新型絮凝剂对物质产品工艺改进具有重要的现实意义。按膜组件相对位置可分为分置式,一体式与复合式膜生物反应器。分置式膜组件与生物反应器分开设置,混合液由泵增压后进入膜组件,膜过滤冻液成系统处理水,大分子物质等被膜截留,分置式MBR特点是操作管理方便,易于膜的清洗更换。但为减少污染物在膜面沉积,动力消耗高,高速旋转产生剪切力使微生物菌体失活。一体式根据生物处理要求可分为两种组成形式,膜组件浸没于硝化反应器,通过泵更新过滤混合液,可提供配套膜与设备,将膜浸没池作好氧区,便于将膜隔离清洗[2]。复合式膜生物反应器特点是加装填料,改变某些形状,使反应器有悬浮相活性污泥与附着相生物膜,增强处理废水能力。填料可采用常规填料或颗粒活性炭等。根据生物反应器需氧性,反应器可分为好氧与厌氧反应器,根据受压情况可分为常压与加压反应器,加压反应器生物处理装置处于加压状态。

2膜生物反应技术特点

膜组件代替传统二沉池可进行高效固液分离,克服传统工艺污泥易膨胀缺点,具有其他生物处理工艺不具备的优势。膜生物反应器优势主要体现在结构紧凑,处理效率高,产生剩余污泥量少,具有较好的脱氮效果,MBR处理系统设备化程度高。膜生物反应器仅用膜分离装置实现常规生物膜处理较大二沉池实现功能,减小占地面积,一体式MBR实现生物降解与泥水分离,对不同规模膜生物反应器与传统污泥处理法比较发现占地面积节约1/2MBR对有机物去除率来自生物反应器内微生物降解,及膜对有机物大分子截留作用。膜的截留作用有利于培养工业废水特殊能力的细菌,可延长大分子物质停留时间,加强MBR处理难降解有机物能力。采用膜过滤可截留水中悬浮物,截留混合液中大分子物质等,使得出水水质较好。杜绝污泥膨胀现象对出水水质的影响。由于膜的高效截留作用,微生物完全截留,实现污泥停留时间与水力停留时间分离,在反应器中保留足够污泥浓度,大大提高MBR达到容积负荷,使系统抵抗冲击负荷能力增强。提高系统运行稳定性。MBR中较高的污泥浓度实现高容积负荷,进入MBR基质用于维持微生物营养要求,减少剩余污泥产量。剩余污泥处理成为处理厂正常运行的控制因素。其费用占处理厂运行费用的30%,从源头减少污泥量非常关键,推动具有剩余污泥量少的MBR技术研发。MBR由于构筑物少,易加工成套设备,可缩短施工期,自动化程度高,可节约人工费。

3膜生物反应器在工业污水处理中的应用

膜生物反应器在污水处理中的研究应用涉及到生物学、材料学等众多学科,国内外许多学者对膜生物反应器技术进行大量的研究取得丰硕成果,膜高能耗问题尚未得到解决,但由于具有传统工艺无法比拟的优势,有机高分子材料学科迅速发展,使得膜生物反应器在城市工业废水处理领域得到广泛应用。当前膜生物反应技术在工业污水处理中对应用包括EGSB-MBR组合及时,内循环动态生物反应技术,气浮膜生物反应器组合技术等。EGSB-MBR组合技术是EGSBMBR技术结合,EGSB反应器优点是可去除水中华星需氧量,但难以去除水中的悬浮物等,MBR可弥补EGSB反应器的缺点与之互补。污水处理是复杂的工作,将目前技术组合使用才能达到净化水的目的,水中的洗涤剂等难以去除污染物,通过组合技术可降低有害物含量,减少后续污水处理工作量。相关技术人员改造膜生物反应装置,衍生出动态式内循环反应技术,以廉价的微网材料为生物膜,在动态膜生物处理中侧向曝气形式,可减少错流速度。

4结语

目前全球水资源短缺,人们环保意识不断增强,膜生物处理环境工程污水技术日益受到关注。我国工业污水处理中应积极采用膜生物技术,膜生物反应器目前的缺点是使用寿命较短,对污染度较大的污水处理时,容易损坏膜反应器,未来发展要探索污水处理膜技术不断更新,提升污水处理效率。

【参考文献】

[1] 孙瑞磊.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用[J].中国资源综合利用,2020,38(02):189-190+196.

[2]邢素青.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用研究[J].节能与环保,2020(Z1):109-110.

本文摘自科技经济导刊杂志。

膜生物反应技术在环境工程污水处理中的运用

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