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摘要:近年来,我国的环境工程建设的发展迅速,当前膜生物反应器,是膜分离和生物处理相结合的新型污水处理技术,这种技术具有出水好,便于控制的特点,并且技术设备占地面积也较小,所以有着比较显著的优势。在膜反应器工艺中,这种技术在进行污水处理时,具有很显著的效果,且优势比较明显,所以在实际的工作中,要对膜生物反应器的应用机理进行充分的分析,并且广泛的推广适用,这样对于环境工程可以起到非常好的作用。
关键词:膜生物反应技术;环境工程污水处理;应用探析
引言
随着我国工业、民生等领域的不断发展,人们生活水平连续多年持续提高,社会生产各行各业对水资源的需求量和消耗量越来越大,各省市地区陆续出现水资源短缺和污染的问题。工业废水、生活污水、医药废水、农业废水的不达标排放是导致地表、地下水体污染的主要源头,我国已有超八成的自然水域存在轻度、中度、重度污染。被污染水体除了无法饮用外,有些还无法被应用到工农业生产之中,这是我国南方地区水量丰沛却仍然缺水的主要原因。污水处理技术是国内外环保领域研究的主要技术方向之一,膜生物反应技术是近些年的研究热点,这种物理与生物结合的技术能够发挥出单纯物理膜技术或生物技术达不到的处理效果。本文主要围绕膜生物反应技术在污水处理中的应用进行分析和探讨,希望可以为提高污水处理效率提供一些参考。
1膜生物的反应技术分析
1.1基本反应技术和原理分析
在膜生物时,在整个过程中,反应器是重要的也是关键的技术,所以目前被广泛地应用。关于膜生物技术,主要是在传统技术基础上发展起来的,然后将传统的模分离技术与生物污水处理技术,进行有效的结合,这样才使得这种技术有强大的污水处理能力。不仅提升了污水处理能力,也提升了污水处理效果。这种技术相比于传统的污水处理技术,具有更高的科技化水平,而且在污水处理效率方面也更加高效,所以优势也比较明显。
1.2技术分类
在通常的情况下,对于膜生物反应器来讲,主要可以分为三种类型的反应器。分别是膜分类生物反应器、膜曝气生物反应器以及萃取膜生物反应器。其中膜分类生物反应器是常用的,所以在应用时,要依据情况来使用不同的膜和进行放置。在实际的使用过程中,也可以分为分体式膜和一体式两者反应器。
2膜生物反应技术在环境工程污水处理中的具体应用
2.1生活污水的处理
随着我国人口规模的不断扩大,因人口数量激增产生的家庭生活需水数量也在不断增加。家庭生活消耗的和排放的水资源数量庞大,为了提高水资源利用率,生活污水进行就地处理后回用是社会发展的必然趋势。膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用,是促进生活污水就地处理和中水回用发展的重要力量。处理后的中水可用于马桶冲洗、道路清洁、环境绿化、消防喷淋,有效提高了水资源的利用率,解决了一部分城市的缺水问题。日本是使用膜生物反应技术比较早的一个国家,早在上世纪80年代就有将膜生物反应器应用于大楼生活污水处理的案例,当时的进水BOD5在330~710mg/L范围内,COD在100~800mg/L范围内,氨氮在10~40mg/L范围内,变化幅度都比较大,但经过膜生物反应器处理后的出水BOD5降低至1~5mg/L,去除率高达99%以上,COD降至20mg/L以下,去除率达到96%以上,氨氮去除率也能够达到95%左右,有效实现了水资源的再利用。我国清华大学环境科学与工程系在北京海淀区的一个高级公寓内,建立了有关膜生物反应器的中水回用工程,工程运行期间出水平均COD在17.25mg/L,氨氮在0.75mg/L,其他出水指标也符合中水回用标准,中水可以应用于公寓园区的绿化、道路清洁等处。
之所以膜生物反应器会在生活污水处理中有如此优秀的表现,是因为反应器内借助膜的分离作用提高了微生物的浓度,促使生活污水内大量的有机污染物被分解和利用;高浓度的硝化细菌环境能够有效去除氨氮,在适当控制操作方法的情况下,还能够对总氮有92.6%以上的去除效果;膜组件本身的截留、过滤作用,促使生活污水内的悬浮物、大分子物质被从水体中剥离出来;且大分子的微生物产物还会附着在膜组件表面,形成一层凝胶质地的膜,这层膜也具有过滤作用,且作用效果大于膜组件本身,进一步提高了生活污水的出水质量。虽然膜生物反应器在生活污水处理方面效果显著,但一整套膜生物反应器的价格昂贵,且膜组件容易堵塞、污染,需要定期进行冲洗、更换,维护费用也比较高,因此,膜生物反应技术及其设备的推广难度暂时还比较大。
2.2工业污水处理中推广应用
相较于生活污水而言,工业废水中的污染物成分更加复杂、排放量更大,其中可能包含难降解的有机物、有害金属离子,废水的PH值和盐度也许更不友好,总而言之,工业废水属于处理起来比较困难的废水。因此,在工业废水中推广和应用膜生物反应技术及其设备,需要根据工业废水的具体成分特点来选择,尽可能提高膜生物反应器的针对性,提高工业废水的处理质量和效果。比如:工业废水中含有难降解的EDTA时,厌氧-好氧膜生物反应器的处理效果较传统的活性污泥法更加优秀,不仅表现出较高的难降解有机物去除效率,还表现出优秀的抗冲击符合能力,在有毒有害物质的冲击下依然保持稳定的运行。又比如:机械制造企业排放的工业废水中含有大量有毒有害的重金属离子,想要去除这些有毒有害的重金属离子,膜生物反应器前需要预设酸碱度调节池,让重金属离子在酸碱度的调节下处于比较容易被去除的状态,以提高膜生物反应器的去除质量和效率。上世纪90年代,美国某汽车制造厂应用了膜生物反应器作为工业废水的核心处理环节,工业废水每日规模为150m³,有机负荷高达63000mg/L,且其中包含大量的油和油脂。在应用膜生物反应技术的情况下,多项指标基本都保持在94%的去除率,且大部分油和油脂被降解,基本达到出水水质标准。
2.3膜污染的防治措施
(1)增强膜的抗污染能力。基于膜杏子对膜污染的影响,需要操作人员能够从科学的角度出发选择膜,对膜的亲水性、空隙率等进行详细的分析,以便选择性能更好的膜,从而增强膜的抗污染能力,提高其使用寿命。(2)改善混合液特性。混合液的特性直接关系到膜污染处理效果,借助预处理组件可以调整污泥性质,从而降低膜污染,比如将PAC颗粒应用于操作过程中,其所具备的较强的吸附能力就可以提升污泥的可滤性。(3)优化膜分离的操作条件。改善操作条件是提高污水处理效果、降低膜污染问题的关键步骤,比如在过滤这一工序中,可以采取多种过滤方式,相比于单一的途径来说,操作人员可以根据废水中的实际组成来选择过滤方式,或者将多种过滤方式结合在一起使用,从而大大提高过滤效果。(4)优化反应器和膜组件的构成。由于膜生物反应技术还存在应用上无法问题,而且污水中的有害杂质类型众多,膜污染问题也各不相同,因此必须要在现有的技术的基础上加强创新,优化反应器和膜组件的构成,并且针对该技术在应用实际中出现的问题采取可靠的解决方案。
结语
综上所述,环境问题已经成为世界性的问题,开展环境工程更是我国的重要建设任务,就水环境来说,我国大部分地区都存在着严重的水资源不足以及水污染问题,其中水污染问题对生态环境造成了严重的破坏,并威胁着人们的身体健康,采用膜生物反应技术进行污水处理能够有效解决污水回用问题,其操作简单,效果显著,但是前期投入资本较大,还会在运行中出现膜污染等问题,有必要加强对膜生物反应技术的研究与开发,具体问题具体分析,不断提高环境污水处理工作的效果。
参考文献
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