孫炳鑫
膜生物技術(shù)的使用可以使水質(zhì)大幅度提升,確保污水的排出與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)相符合,大大提高系統(tǒng)的工作效率。膜生物反應(yīng)器內(nèi)部的膜的主要功能是對微生物進(jìn)行截留,避免微生物流失現(xiàn)象的發(fā)生。
該技術(shù)是在膜分離技術(shù)的前提下發(fā)展而來的,并充分融合了生物處理技術(shù),實現(xiàn)了污水處理和轉(zhuǎn)化效率的顯著提升,從而獲得了新型的污水處理技術(shù)。實踐證明,膜生物反應(yīng)技術(shù)相較于同類型技術(shù)有著更優(yōu)的污水處理能力。
通常所采用的膜生物反應(yīng)器的類型可區(qū)分為膜分離、萃取膜和膜曝氣生物反應(yīng)器等,應(yīng)用最廣的當(dāng)屬膜分離生物反應(yīng)器。該類型的反應(yīng)器又可依據(jù)親氧與否細(xì)分為好氧型或厭氧型,還能依據(jù)反應(yīng)器組成結(jié)構(gòu)有一體式或分體式兩類,面對不同污水處理需求,合理選擇膜生物反應(yīng)技術(shù)。
膜生物反應(yīng)技術(shù)融合了生物處理技術(shù)和膜分離技術(shù)這兩種技術(shù),運用該項技術(shù)對污水進(jìn)行有效處理,膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面:1)分離效率顯著提高。由于膜生物反應(yīng)技術(shù)在處理污水時本身不需用到過濾單元及沉淀池,設(shè)施設(shè)備所占用的地面面積更小,沒有污染沉降性的困擾。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)中由于存在更高的MISS 濃度,提高了系統(tǒng)的容積負(fù)荷,又因為系統(tǒng)的抗負(fù)荷能力很強(qiáng),因此膜生物反應(yīng)技術(shù)對有機(jī)廢水的處理效率顯著提高;2) 膜生物反應(yīng)技術(shù)活性污泥濃度較高。膜生物反應(yīng)技術(shù)可以有效提高生物的反應(yīng)能力,快速增加反應(yīng)池中的MISS 濃度,當(dāng)MISS 濃度超過10000mg/L 時,就可以對高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行處理,水質(zhì)整體得到提升,減少其中存在的懸浮物,降低污泥體積,進(jìn)一步有效提高大分子降解率;3) 污泥產(chǎn)率較低。膜生物反應(yīng)器可以有效將污泥堵截在反應(yīng)器的內(nèi)部,在結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)不排泥的相關(guān)操作,有效實現(xiàn)污泥零排放。在實際的工作過程中,膜生物反應(yīng)器內(nèi)部含有較低的營養(yǎng)物質(zhì),微生物處在內(nèi)源呼吸范圍內(nèi),導(dǎo)致剩余的污泥總量減少,因此污泥產(chǎn)率較低;4) 可以有效分離微生物與有機(jī)廢水。膜生物反應(yīng)器可以對微生物與有機(jī)廢水進(jìn)行有效分離,使有機(jī)廢水僅在膜生物反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行流動,連接水槽與進(jìn)水槽,使生物細(xì)菌在膜生物反應(yīng)器外部區(qū)域流動,對有機(jī)廢水與微生物進(jìn)行有效分離,進(jìn)一步確保能夠達(dá)到先前預(yù)期的效果;5) 有利于硝化細(xì)菌在膜生物反應(yīng)器內(nèi)的滯留生長。生物膜可以有效防止污水中硝化細(xì)菌的減少,可以使膜生物反應(yīng)器中的硝化細(xì)菌在長時間內(nèi)處于高濃度狀態(tài),使硝化效率得到有效提高。
在膜生物反應(yīng)技術(shù)中,曝氣生物濾池技術(shù)應(yīng)用較廣,可以有效處理洗滌劑、膠體等雜質(zhì)。曝氣生物濾池是污水處理的重要輔助手段,可以顯著提高污水處理效率,保證污水處理效果。
EGSB 技術(shù)和MBR 技術(shù)都是非常有效的污水處理技術(shù)。前者采用膨脹顆粒污泥床,屬于第三代厭氧反應(yīng)器;后者就是膜生物反應(yīng)技術(shù)。EGSB-MBR 組合技術(shù)充分結(jié)合二者的優(yōu)點,可以處理高濃度工業(yè)有機(jī)污水,能顯著降低污水的化學(xué)需氧量。
動態(tài)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)技術(shù)利用廉價的微網(wǎng)材料作為膜基質(zhì),這種動態(tài)膜生物反應(yīng)器具有成本低的優(yōu)點?;钚晕勰噙^濾器的內(nèi)部循環(huán)動態(tài)響應(yīng)特性良好,該過濾器可以形成環(huán)狀系統(tǒng)有效處理污染物。當(dāng)前,環(huán)境工程污水處理可以采用動態(tài)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)技術(shù)。
氣浮等膜生物反應(yīng)組合技術(shù)采用組合工藝,氣浮可以有效處理膠體等難溶物質(zhì),降低污水的污染物含量。同時,氣浮可以減少生物膜污染,保證污水處理設(shè)施正常運行。汽浮等膜生物反應(yīng)組合技術(shù)可以適應(yīng)多種應(yīng)用環(huán)境,滿足不同性質(zhì)污水的處理要求。
膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中有著其自身獨特的優(yōu)勢,膜生物反應(yīng)技術(shù)未來在處理難降解廢水方面會取得進(jìn)一步的突破。隨著膜生物反應(yīng)技術(shù)工藝的不斷改進(jìn)及膜組件價格的降低,未來在污水處理領(lǐng)域內(nèi),膜生物反應(yīng)技術(shù)將不斷會被應(yīng)用。隨生物膜制造技術(shù)、生物膜材料的不斷發(fā)展,生物膜分離工藝研究的完善,膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的需求量將會持續(xù)增加。近年來,我國膜生物反應(yīng)技術(shù)的市場在不斷擴(kuò)大,工程數(shù)量及處理規(guī)模也在不斷增加。未來,膜生物反應(yīng)技術(shù)將被應(yīng)用于更高濃度、難降解的有毒工業(yè)污水處理中,現(xiàn)有的污水處理廠將更新升級。未來幾年內(nèi),膜生物反應(yīng)技術(shù)將在垃圾填埋滲濾液、生活小區(qū)、賓館、醫(yī)院廢水等行業(yè)內(nèi)持續(xù)推廣,不斷被應(yīng)用于無排水管網(wǎng)系統(tǒng)的地區(qū)。
綜上所述,我國有著嚴(yán)峻的污水處理形勢,對環(huán)境工程有著很高的建設(shè)需求,在獲取政策和資金支持的同時,還要注重污水處理技術(shù)的創(chuàng)新和提升。膜生物技術(shù)在污水處理中有著遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)處理工藝的技術(shù)優(yōu)勢,但也要認(rèn)識到膜生物技術(shù)的應(yīng)用缺陷。