李鶴
摘 要:鑒于水資源日益緊張且社會用水需求的不斷增加,污水治理以及回收技術(shù)越來越受到重視,而MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù)作為一種先進的、新型的污水處理技術(shù),其應(yīng)用范圍不斷擴大。本文通過簡單介紹MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù)的特點,以及MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上,對MBR技術(shù)膜污染問題的產(chǎn)生原因進行了分析,并且提出了膜污染控制的具體措施,以期為MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù)的進一步發(fā)展提供保障,從而提高我國污水處理以及中水回收的質(zhì)量,緩解我國的用水壓力。
關(guān)鍵詞:MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù);膜污染問題
MBR這項技術(shù)是一種高效的、新型污水處理與回收技術(shù),是將傳統(tǒng)的生物技術(shù)和現(xiàn)代新型的膜分離技術(shù)相融合而形成的,其不僅占地面積比較小,產(chǎn)水的水質(zhì)也比較高。
一、MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù)的特點
(一)占地面積比較小
與傳統(tǒng)的活性污泥法的不同之處在于,MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù)能夠利用膜組件在好氧池中實現(xiàn)污泥的分離,不需要沉淀池的幫助。因此,MBR技術(shù)的占地面積比較小[1]。同時,由于MBR技術(shù)是利用膜組件進行污泥分離工作的。因此MBR能夠在好氧池中使活性污泥的濃度更高,在一定程度上減小了好氧池的體積。綜合以上因素,MBR技術(shù)與活性污泥法相比,其占地面積比較小。
(二)產(chǎn)水水質(zhì)比較高
由于MBR技術(shù)是利用膜組件實現(xiàn)污泥分離的。因此,和以往的沉淀法相比,MBR技術(shù)清理懸浮物的效率更好,效果更加明顯。同時,對于大腸桿菌和隱孢子蟲等微生物的去除工作,MBR技術(shù)的效果更佳。
二、MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著社會用水需求的不斷增加,以及社會對水質(zhì)標準要求的不斷提高,水資源的回收利用越來越受到社會各界的重視,關(guān)于污水治理,中水回收等技術(shù)的發(fā)展也越來越快。近年來,MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù)逐漸得到了重點應(yīng)用。至2014年,我國范圍內(nèi)已經(jīng)有將近100多個MBR工程投入運行并得到了使用,且這種技術(shù)的發(fā)展勢頭只增不減。但是由于相關(guān)技術(shù)的不成熟,也使得目前MBR技術(shù)的應(yīng)用存在很多爭議。例如膜通量與穩(wěn)定性的下降導(dǎo)致的產(chǎn)水量下降的問題,以及較差的耐水量沖擊負荷能力等,均使得MBR技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀存在一些問題,影響著該技術(shù)的深入發(fā)展與應(yīng)用范圍的擴大。
三、MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù)膜污染問題的分析
(一)導(dǎo)致膜污染現(xiàn)象的原因
就目前MBR技術(shù)的實際應(yīng)用情況來看,造成膜污染問題的主要原因有以下三方面:1、膜材料自身的功能。由于科學(xué)研究的不斷深入,膜技術(shù)的發(fā)展越來越快,膜材料也呈現(xiàn)出更加多元化的發(fā)展趨勢。膜材料自身的性能主要受孔徑大小、孔隙率、表面電荷的性質(zhì)、粗糙度以及親水性的影響,這些性質(zhì)同時也是造成膜污染的主要原因。2、料液性質(zhì)。料液性質(zhì)即指組成料液的各物質(zhì)成分的性質(zhì)、黏度、濃度、PH值等,上述這些因素可以單獨造成膜污染,也可以發(fā)生相互作用,共同影響膜污染過程。3、操作條件。影響膜污染過程的操作條件指的是膜分離過程中的操作條件,主要是指膜組件的種類以及膜組件中料液的運行特征。比如,操作時的壓力、膜面料液的流速、料液進出口的位置等,這些因素均在實際操作中影響著膜污染的發(fā)生。
(二)膜污染問題的控制方法
想要有效的控制膜污染問題的產(chǎn)生,就必須從產(chǎn)生膜污染問題的根源入手。1、優(yōu)化膜組件與膜材料的選擇。就目前情況而言,選擇性能更加良好的膜材料是解決膜污染問題的重要途徑。同時,抗污染膜材料的研發(fā)與應(yīng)用也是有效減輕膜污染的方式之一。此外,選擇適宜的膜組件以及流體運動的形態(tài)也能夠在一定程度上減輕膜污染。2、料液的預(yù)處理。在整個膜分離過程中,料液的預(yù)處理環(huán)節(jié)是極其重要的一個環(huán)節(jié),在此環(huán)節(jié)中,可以間傳統(tǒng)的膜分離技術(shù)或者其他種類的膜分離方式和MBR技術(shù)進行科學(xué)的融合、集成,以此來改善料液性質(zhì),減輕膜污染。例如,在預(yù)處理環(huán)節(jié)對料液的PH值進行調(diào)節(jié),或者向料液中添加混凝劑等,都能夠獲得比較好的效果。3、改善工藝運行條件。對工藝運行條件進行優(yōu)化是減輕膜污染問題的主要途徑,能夠顯著提高設(shè)備運行的壽命以及穩(wěn)定性。常見的改善方法包括錯流過濾、超聲波參與、控制初始滲透量等。在實際的運行過程中,還必須對反應(yīng)池中活性污泥的濃度進行科學(xué)的控制。一般來說,活性污泥的濃度越高,設(shè)備的容積負荷就越高,處理能力也會增強,但是膜通量會下降,造成嚴重的膜污染問題。因此,必須做好活性污泥濃度與膜通量之間的平衡,確定最佳值。
此外,值得注意的是,在一體式的MBR設(shè)備運行時,經(jīng)常利用間歇抽吸法來避免膜孔堵塞現(xiàn)象,即在抽吸過濾的過程中間歇性停止抽吸,留出幾分鐘的時間方便清理膜面上的污堵物。與此同時,由于一體式的MBR設(shè)備中的膜組件是直接浸入曝氣池的液體中的。因此,可以借助曝氣形成向上的沖擊力,使污堵物不易在膜面發(fā)生沉積。所以,在一體式的MBR設(shè)備中,反應(yīng)池的曝氣量要遠遠高于傳統(tǒng)的活性污泥池。
四、結(jié)論
通過上文敘述,再結(jié)合我國的實際國情,可以清楚的發(fā)現(xiàn),膜生物反應(yīng)器這一治理污水的技術(shù)在我國的發(fā)展前景極其廣闊。在治理污水、回用中水以及污水資源化等工作中,有著極大的理論與實踐價值。然而,由于相關(guān)技術(shù)的不完善,膜生物反應(yīng)器技術(shù)所帶來的膜污染問題,還有待進一步的研究與控制。
參考文獻:
[1]李艷,陳偉楠,王燦,高欣,季民.無紡布膜生物反應(yīng)器膜污染分析及其控制技術(shù)[J].化工進展,2015,07:1695-1700.endprint