周穎

摘 要：我國環(huán)境問題日益突出，污水治理工作的重要性凸顯而出。與此同時，環(huán)境工程污水處理技術(shù)也處在不斷的研發(fā)創(chuàng)新之中。膜生物反應(yīng)技術(shù)自研發(fā)以來，在污水處理效率、效果以及經(jīng)濟性方面發(fā)揮出自身獨有的優(yōu)勢。對于實現(xiàn)污水處理設(shè)施集成一體化和小型化具有積極的意義。

關(guān)鍵詞：膜生物反應(yīng)技術(shù)；污水處理；環(huán)境工程

膜生物反應(yīng)技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用效果良好。處理后的水質(zhì)可用于綠化澆灌、洗車、馬路降塵、沖廁、消防等非飲用場合。因此，在水資源節(jié)約利用和循環(huán)利用方面意義非凡。因其占地面積少，操作便捷、運行平穩(wěn)而得到廣泛的應(yīng)用。

一、膜生物反應(yīng)技術(shù)綜述

（一）膜生物反應(yīng)技術(shù)原理

膜生物反應(yīng)技術(shù)依托膜分離技術(shù)，吸收生物處理技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合而誕生出超越傳統(tǒng)技術(shù)手段的污水處理技術(shù)。是當前污水轉(zhuǎn)化率非常高的一種污水處理系統(tǒng)。膜技術(shù)利用膜的通透性實現(xiàn)對液體的濃縮和分離，從而可以分離出黏土、礦料、乳液、微生物等大分子和顆粒狀物質(zhì)[1]，進而實現(xiàn)凈化、濃縮的目的。膜生物反應(yīng)器通過膜過濾和生物降解功能，尤其是超濾膜超強的微生物截留過濾作用，可實現(xiàn)有機物的快速降解，從而提高污水處理效率。

其構(gòu)成包括萃取反應(yīng)器、曝氣裝置以及膜分離裝置，并根據(jù)生物膜的安裝位置的不同劃分為不同的類型。分別是一體式和分體式膜生物反應(yīng)器。一體式反應(yīng)器沒有混合液循環(huán)系統(tǒng)，靠抽吸或虹吸出水，優(yōu)點是能耗低，占地緊湊。缺點是膜通量相對不足，易受污染，不易清洗和更換。分體式反應(yīng)器運行穩(wěn)定，膜易于清洗、更換，且膜通量較大，不用經(jīng)常清洗。缺點是動力費用高，剪切力大容易導致某些微生物菌體失去活性。

按照是否需要氧氣可分為需氧和厭氧兩種。需氧膜生物反應(yīng)器主要用于城市工業(yè)污水處理。厭氧膜生物反應(yīng)器能耗低、操作簡單、效率更高，可提高出水水質(zhì)。主要按照功能特點可分為三類。一種是膜分離生物反應(yīng)器。適用于污水處理中的固液分離。另一種是膜曝氣生物反應(yīng)器，可用于氣體質(zhì)量傳遞，利用無泡曝氣處理工藝實現(xiàn)傳氧效率的提高。還有一種是萃取膜生物反應(yīng)器，主要的作用是回收工業(yè)廢液中的優(yōu)先污染物。通過利用膜的不同通透性，提取特點的污染物。

（二）膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢與局限

優(yōu)勢：膜生物反應(yīng)技術(shù)是一項高新技術(shù)、其技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在四個方面。第一，其最大的優(yōu)勢在于分離效率高[2]。由于膜生物反應(yīng)器不需要占用太多的地面面積，因而不存在傳統(tǒng)的污泥沉降性問題，同時還能夠提高混合液懸浮固體濃度，從而極大地提高了整個系統(tǒng)的抗負荷能力，水處理效率與水質(zhì)得以提高。第二、能夠?qū)崿F(xiàn)廢水和微生物的分離。膜生物反應(yīng)器能夠?qū)⒒钚阅嗯c廢水進行分離，廢水流動入膜腔內(nèi)部，而生物細菌流動到膜外。第三，提升系統(tǒng)的傳氧效率。膜生物反應(yīng)器中的曝氣系統(tǒng)采用新型的透氣性膜，利用這種膜的抗高壓與低傳質(zhì)阻力，減小環(huán)境因素的影響，保證供養(yǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，從而提高污水處理效率。第四，降低污泥產(chǎn)率。膜生物反應(yīng)器最重要的一點作用在于能夠阻止污泥進入內(nèi)部，有效降低剩余污泥產(chǎn)量，從而降低污泥的產(chǎn)量。第五，該工藝可以從傳統(tǒng)工業(yè)進行改造，操作簡易，應(yīng)用前景廣闊。

局限：首先膜生物反應(yīng)技術(shù)中的膜使用期限有限，水污染越嚴重，使用壽命越短。同時，膜容易受污染，膜孔隙易堵塞，當膜受到污染后，通水量會降低，當阻塞達到一定程度時且不能恢復時，就要被廢棄。污水處理運行的穩(wěn)定性會受到影響。有關(guān)研究證明，先凈化原水，再進行后續(xù)工序能提高膜的使用壽命。而膜材料生產(chǎn)工藝復雜，價格高昂，使得膜生物反應(yīng)技術(shù)成本過高，推廣難以普及。

二、環(huán)境工程污水處理中常用的膜生物反應(yīng)技術(shù)

（一）EGSB-MBR組合技術(shù)

EGSB-MBR組合技術(shù)結(jié)合兩項技術(shù)的長處，彌補了各自的不足。利用EGSB反應(yīng)器處理效率高、能夠有效地去除水中化學需氧量的優(yōu)勢，利用MBR能夠去除水中懸浮物、氨的優(yōu)勢彌補EGSB技術(shù)的不足。兩者結(jié)合可有效互補，提高污水處理效率。

（二）氣浮/曝氣生物濾池/膜生物反應(yīng)器組合技術(shù)

在污水處理過程中，利用傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)并不能保證所有指標都能達標。因此，還需要增加沉淀、過濾等物理處理工序。對此復雜龐大的處理工程，有必要探索并利用氣浮/曝氣生物濾池/膜生物反應(yīng)器組合工藝處理廢水。從而達到節(jié)約能源，降低水處理費用，提高水處理效果的目的。

（三）內(nèi)循環(huán)動態(tài)生物反應(yīng)技術(shù)

近年來，相關(guān)技術(shù)人員一直致力于膜生物反應(yīng)裝置的創(chuàng)新改造，從而研制出一種新的動態(tài)式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)技術(shù)。該技術(shù)采用較為廉價的微網(wǎng)材料作為生物膜，通過過濾活性污泥，采用側(cè)向曝氣進行動態(tài)膜生物處理。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該池體被分為厭氧反應(yīng)區(qū)、需氧反應(yīng)區(qū)和沉淀集水區(qū)域，將污水的生物反應(yīng)、泥水分離以及污泥回流系統(tǒng)有效結(jié)合，從而提高凈化效果[3]。同時需氧區(qū)被一分為二，曝氣范圍變小，曝氣效果增強，氧氣利用率增加。

三、技術(shù)應(yīng)用展望

隨著我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟發(fā)展，水資源需求量日益增多，水資源枯竭現(xiàn)象將更加嚴重。而環(huán)境保護意識的逐漸普及，使得國家和政府對于污水處理的關(guān)注和支持力度不斷加強。在技術(shù)進步的支撐下，膜的質(zhì)量、壽命將會得到提升，同時成本會逐漸下降。膜生物反應(yīng)技術(shù)在城市污水處理廠的升級改造，賓館、洗車液等有污水回收需求且占地不大而分散的場所；高濃度、難降解工業(yè)廢水處理、垃圾填埋滲透液處理及回收、小規(guī)模污水廠等領(lǐng)域的應(yīng)用將成為重點。

同時，膜的污染機制與防治，工藝流程的優(yōu)化，如何合理降低污泥產(chǎn)率和處理費用，反應(yīng)器內(nèi)微生物代謝對水質(zhì)、污泥活性的影響[4]，工藝的經(jīng)濟性優(yōu)化，開發(fā)能夠處理特殊水質(zhì)、節(jié)能且操作簡單維護方便，可長期穩(wěn)定運行的新型膜生物反應(yīng)器將成為接下來研究的重點。

結(jié)束語：在全球水資源短缺的背景下，利用先進的技術(shù)進行環(huán)境保護和污水治理成為一種迫切的需求。因而膜生物反應(yīng)技術(shù)日益受到人們的關(guān)注，針對其缺陷，需要相關(guān)技術(shù)人員加以研究并彌補，從而發(fā)揮膜生物反應(yīng)技術(shù)的最大作用，取得最佳的處理效果，從而為國民營造更美好的生活環(huán)境。

參考文獻：

[1]鄭飛，高雄，李建宏.膜生物反應(yīng)技術(shù)在污水處理中的運用研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2019（04）：116.

[2]印顯東，李亮，張志鵬.膜生物反應(yīng)技術(shù)的發(fā)展及其在污水處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（05）：45+47.

[3]陳遠.膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的實踐[J].中國資源綜合利用，2017，35（07）：20-21.

[4]胡波. 污泥停留時間對膜生物反應(yīng)器中溶解性微生物產(chǎn)物和膜污染的影響[D].華中農(nóng)業(yè)大學，2017.