李春光
中國電建市政建設(shè)集團有限公司 天津 300204
我國水工業(yè)體系中,城市污水問題發(fā)展迅速,由于國家經(jīng)濟水平的限制,導(dǎo)致部分污水處理技術(shù)無法有效實行。現(xiàn)今的城市污水主要劃分為居民生活用水以及企業(yè)工業(yè)用水,這兩部分的廢水都會經(jīng)過下水道進行排放,生活污水與工業(yè)污水的融合稱為城市污水。城市污水處理起來具備一定的難度,步驟相對繁瑣。不僅需要將城市污水加工處理轉(zhuǎn)變?yōu)榭芍匦吕玫乃Y源,還需要將污水中存在的雜質(zhì)進行過濾,并保障污水處理后的安全性,將所處理的污水進行二次加工,從而達到治理污水的基本要求,實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。
膜生物反應(yīng)技術(shù)在污水處理上有著重要的運用。膜生物反應(yīng)的過程是實現(xiàn)膜的分離,分離的膜與其他組件生成生活的其他小單元,利用構(gòu)建的生物單元實現(xiàn)多種排列組合,以達到生物分離目標,實現(xiàn)生物分離狀態(tài)。另外,沉淀池和反應(yīng)器是技術(shù)運用的基礎(chǔ),區(qū)別于傳統(tǒng)污水處理技術(shù),膜生物反應(yīng)污水處理更高效。整個反應(yīng)過程是膜生物分離、結(jié)合的過程。此外,膜分離和結(jié)合過程就是篩分液體質(zhì)量的過程,物質(zhì)實現(xiàn)分離以及濃縮達到污水處理的目的。膜生物主要有過濾膜、超濾膜等,而過濾膜劃分膜的尺寸,根據(jù)膜的孔徑分離不同大小的顆粒,有效分離液體的大分子顆粒物質(zhì)。
通過對有關(guān)文獻研究以及結(jié)合實踐來看,按照反應(yīng)器類型差別膜生物反應(yīng)技術(shù)能分為萃取模生物、膜分離生物以及膜曝氣生物這三種類型。而在這種之中膜分離生物反應(yīng)器最為特殊,它根據(jù)膜位置不同可以劃分成一體式和分體式兩種;同時根據(jù)氧份是否需要又可以分成厭氧與好氧兩種[1]。
膜生物反應(yīng)技術(shù)屬于新型的污水處理技術(shù),突破了傳統(tǒng)的污水處理技術(shù),在污水處理上發(fā)揮著較大的優(yōu)勢,在對污水的雜質(zhì)有著很好的分離效果,達到沉淀物與水體分離狀態(tài)。雖然傳統(tǒng)的處理技術(shù)也能實現(xiàn)雜質(zhì)和水的分離,但該技術(shù)的分離功能具有獨立性,不受到過濾和沉淀系統(tǒng)的影響。該技術(shù)還能為高濃度污水選擇恰當(dāng)?shù)匚鬯幚頎顟B(tài),根據(jù)污水容積系統(tǒng)選擇契合地分離環(huán)節(jié)。膜生物反應(yīng)技術(shù)系統(tǒng)性能更強,系統(tǒng)運行效率高且安全,優(yōu)良的系統(tǒng)性能有著強有力的負荷能,污水處理運用在工業(yè)污水方面,高效地裝置和現(xiàn)代化科技的環(huán)境提高了生物機能,污水處理有著明顯的處理優(yōu)勢。工業(yè)污水處理反應(yīng)池里主要是高濃度的有機廢水,工業(yè)廢水的懸浮物顆粒大,污質(zhì)層次鮮明,運用膜生物反應(yīng)技術(shù)對其進行污質(zhì)深度分離,縮小分割大顆粒的懸浮物,改善水質(zhì),強化了含大分子物質(zhì)的水質(zhì)處理效果。生物膜腔體在水中起到了減緩水流的作用,連接水槽后更能對水流減速,有利于雜質(zhì)的沉淀,以及微生物深度分離于水。
生物膜法與活性污泥法可以溶解有機污染物。微生物在濾料上不斷繁殖,當(dāng)數(shù)量達到一定數(shù)量,就形成生物膜。生物膜上附著微生物,使其吸附和降解有機污染物的效率提高,達到凈化作用。微生物在濾料上增長,生物膜厚度變大,將氧氣隔絕,生物膜內(nèi)部形成厭氧環(huán)境。生物膜法工藝由生物濾池工藝、生物轉(zhuǎn)盤工藝、生物接觸氧化法工藝、生物流化床法工藝等組成。生物濾池是由鵝卵石或塑料等填料組成的處理結(jié)構(gòu)。污水與填料表面附著的微生物膜接觸,在污水凈化中起到一定的作用。生物濾池是根據(jù)土壤自凈原理,由之前的間歇砂濾池和接觸濾池的研究發(fā)展而來的人工生物處理技術(shù)。生物轉(zhuǎn)盤是一種生物處理結(jié)構(gòu),由一個水槽和一個部分浸在污水中的旋轉(zhuǎn)圓盤組成。污水在沉淀池中經(jīng)過一次處理后,采用生物膜法處理。生物膜上的微生物以補給的形式吸附污水中的有機污染物,使污水得到凈化。在生物接觸氧化過程中,微生物所需的氧氣主要通過曝氣風(fēng)機和曝氣器提供。當(dāng)生物膜的厚度達到較大程度時,填料上的微生物會因缺氧死亡,然后脫落。通過沖洗生物膜脫落的微生物,新生物膜可以取代死亡的老生物膜。然后,掉落下來的生物膜將隨沖洗水沖入污水池,使污水得到凈化。生物流化床是生物膜法最快捷、最有效的處理工藝。污水自上而下流過砂床,使載體呈流動狀態(tài),使單位時間內(nèi)生物膜與污水的接觸面積變大,充分供氧時間增多,提高污水處理效果[2]。
水中的氮含量過高會導(dǎo)致植物快速生長,加劇水體富營養(yǎng)化,影響動植物的正常生長。因此,脫氮工藝具有重要作用,人們要采取有效措施來控制水體的氮含量。在生物膜法中,脫氮工藝是指有機氮與氨氮經(jīng)過氨化、硝化和反硝化的作用,轉(zhuǎn)化成氨氣釋放到空氣中。要想進一步完善生物膜法脫氮工藝,提升生物脫氮效果,人們就要保證溶解氧濃度、pH值和反應(yīng)溫度在適宜的范圍[3]。
在工業(yè)生產(chǎn)中,含有重金屬的污水一旦未經(jīng)處理而隨意排放,不僅會污染土壤,還會污染地表水和地下水,影響水生物生長和人體健康。利用生物膜法去除水中重金屬時,其去除效果主要取決于生物膜對重金屬的吸附效率。人們要不斷改進生物膜法,逐步增強生物膜的重金屬吸附能力,展現(xiàn)其應(yīng)用價值。
生物膜法最開始運用在工業(yè)廢水處理中,人們不斷研究曝氣生物濾池工藝和高負荷生物濾池工藝?,F(xiàn)階段,諸多城市面臨淡水資源短缺的難題,促使城市生活污水處理變得十分重要。隨著城市生活污水中的氮、磷含量急劇增加,傳統(tǒng)的活性污泥法難以實現(xiàn)與時俱進,其處理效果明顯下降。生物膜法逐漸在城市污水處理中占據(jù)主導(dǎo)地位,相關(guān)技術(shù)人員給予高度重視,持續(xù)加強對該技術(shù)的改進,其前景一片大好。綜上所述,以上內(nèi)容就是對生物膜法在城市污水處理中運用的論述。