1、膜生物反應(yīng)技術(shù)的基本原理及技術(shù)分類(lèi)

　　目前，在污水治理領(lǐng)域，常用的技術(shù)模式包括物理處理法、化學(xué)處理法和生物降解法，其中膜生物反應(yīng)技術(shù)(MBR)屬于生物處理法的一種應(yīng)用，是運(yùn)用膜技術(shù)和生物降解法結(jié)合而成的新興技術(shù)，具有較為高效的凈化效率和優(yōu)秀的出水水質(zhì)，在環(huán)境工程污水治理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，即擁有生物降解法對(duì)有機(jī)物的分離能力，又可以像超濾技術(shù)那樣對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，在綜合凈化方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。一般情況下，膜生物反應(yīng)技術(shù)主要有分離、曝氣及萃取3種生物反應(yīng)器，本文主要討論的應(yīng)用較為成熟的是膜分離生物反應(yīng)器技術(shù)。此外，由于生物反應(yīng)技術(shù)會(huì)依據(jù)水質(zhì)含氧量投放不同的有機(jī)生物膜，包括好氧型和厭氧型膜生物反應(yīng)器;若根據(jù)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)模式劃分，則分為多單元膜生物反應(yīng)器和一體式膜生物反應(yīng)器“。

　　2、膜生物反應(yīng)技術(shù)工藝的優(yōu)劣勢(shì)

　　2.1 膜生物反應(yīng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

　　膜生物反應(yīng)技術(shù)通過(guò)將膜分離技術(shù)和生物處理技術(shù)的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了污水的深度凈化，因此，也吸收了2種污水治理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境工程應(yīng)用中占有一定的優(yōu)勢(shì)：

　　(1)膜生物反應(yīng)技術(shù)能夠顯著降低污泥產(chǎn)量，運(yùn)用膜分離單元對(duì)雜質(zhì)及有機(jī)物的隔離作用，將污泥限制在反應(yīng)器內(nèi)部，由于池內(nèi)的環(huán)境不利于有機(jī)物的繁殖，反應(yīng)器內(nèi)的污泥缺乏生成所必要的氧氣等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使污泥的產(chǎn)量大幅降低，以實(shí)現(xiàn)低排甚至污泥零排放的目的，也是膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水凈化應(yīng)用中的主要優(yōu)勢(shì)。

　　(2)膜生物反應(yīng)器的分離質(zhì)量和效率都非常高，在反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于生成污泥量較小，不設(shè)置過(guò)濾和沉淀單元，減少了污水處理的設(shè)備占用空間，使結(jié)構(gòu)成本和運(yùn)營(yíng)成本顯著降低，具有較高的性?xún)r(jià)比，且不存在污染沉降的一系列復(fù)雜問(wèn)題，提升了污水凈化效率。反應(yīng)器內(nèi)通過(guò)加壓的方式使廢水滲透生物反應(yīng)膜，將雜質(zhì)和無(wú)機(jī)物隔絕在外，以達(dá)到將廢水和微生物分離的效果，提高了污水處理質(zhì)量。

　　(3)該技術(shù)可保持反應(yīng)器內(nèi)較高的活性生污泥濃度，從而使單位時(shí)間內(nèi)的降解分離量即有機(jī)負(fù)荷提高，加速生物處理效率，反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥濃度可以達(dá)到8000m/L以上，使反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)微生物的更新時(shí)間延長(zhǎng)，污泥齡大于10d，保障了有機(jī)廢水的出水質(zhì)量。

　　2.2 膜生物反應(yīng)技術(shù)的劣勢(shì)

　　盡管膜生物反應(yīng)技術(shù)具有高效、高質(zhì)、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，但在應(yīng)用過(guò)程中也暴露出一些問(wèn)題。首先由于生物膜本身是由有機(jī)物組成，在污水滲透過(guò)程中吸附和過(guò)濾掉的雜質(zhì)更多，一些分子結(jié)構(gòu)較小的物質(zhì)會(huì)堵塞住滲透孔，使生物膜在投入一段時(shí)間后的出水效率降低，從而影響出水質(zhì)量;此外，經(jīng)常更換反應(yīng)器會(huì)增加污水處理過(guò)程中的維護(hù)費(fèi)用，使其喪失性?xún)r(jià)比的優(yōu)勢(shì)，這也是業(yè)內(nèi)亟待解決的課題。在膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，環(huán)境工程單位應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)這方面的技術(shù)研究，改進(jìn)膜生物反應(yīng)器的弊端，使其更好地為污水凈化工作提供服務(wù)。

　　3、環(huán)境工程污水治理中膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用

　　3.1 動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)技術(shù)

　　動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)技術(shù)是在膜生物反應(yīng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，形成了動(dòng)態(tài)式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(DMBR)，其技術(shù)原理是運(yùn)用有機(jī)過(guò)濾生成的動(dòng)態(tài)膜來(lái)模擬超濾膜的過(guò)濾方式，由于使用大孔徑的濾膜材料，使該反應(yīng)器的制造成本非常低廉，值得普及和推廣。依據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的凈化準(zhǔn)備周期只有20min，濾餅層就可發(fā)揮作用，對(duì)COD、氨氮、TN、仰的濾除效果都比較出色，其中對(duì)cOD的去除率約為95%，由于該反應(yīng)器采用的內(nèi)循環(huán)動(dòng)態(tài)模式使結(jié)構(gòu)的內(nèi)流性更好，混合液混合較為均勻，要顯著優(yōu)于分離生物反應(yīng)器的進(jìn)化效果(約為88%);對(duì)氨氮平均去除率約為98.25%，較曝氣反應(yīng)器高7，6%;在總氮去除方面，由于動(dòng)態(tài)生物膜的分離作用，在反硝化方面處理效果較好，TN去除率達(dá)到51.25%，比普通膜生物分離器的32%去除率高出近20%;在總磷處理方面，TP去除率約為86.8%，比常規(guī)凈化效率高出—倍以上。

　　3.2 EGSB—MBR重組技術(shù)

　　膨脹顆粒污泥床(EGSB)是第三代的厭氧反應(yīng)器，在第二代上流式厭氧反應(yīng)器的基礎(chǔ)上加設(shè)了出水回流系統(tǒng)，在有機(jī)物滲透方面加強(qiáng)了反應(yīng)器內(nèi)液的融合，使有機(jī)質(zhì)與微生物的接觸更為均勻、緊密，加快了生化反應(yīng)速度，從而提高了生物降解效率。而EGSB與膜生物處理技術(shù)的結(jié)合可以使2種應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)集中在一起，并且互補(bǔ)兩者的劣勢(shì)。例如，膜生物反應(yīng)技術(shù)在使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)吸附雜質(zhì)過(guò)多導(dǎo)致的通水量下降和水質(zhì)變化，EGSB反應(yīng)器對(duì)氨氮類(lèi)物質(zhì)的凈化能力及懸浮物的沉積能力較弱，通過(guò)EGSB—MBR重組技術(shù)對(duì)二者的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行互補(bǔ)整合，從而提高凈化系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性。

　　3.3 曝氣濾池技術(shù)

　　曝氣濾池技術(shù)是膜生物反應(yīng)技術(shù)的一種技術(shù)分類(lèi)，目前在實(shí)際應(yīng)用中主要是配合分離反應(yīng)器的工作，運(yùn)用氣浮工藝，在曝氣生物反應(yīng)池內(nèi)投放膠體和專(zhuān)用洗滌劑等制品進(jìn)行絮凝法處理，運(yùn)用廢水的化學(xué)特性對(duì)其進(jìn)行中和及沉淀處理，使污水整體的污染物與水分離開(kāi)，達(dá)到基本凈化的效果。目前，業(yè)內(nèi)正在嘗試將曝氣反應(yīng)器與其他膜生物反應(yīng)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合性的技術(shù)改造，以?xún)?yōu)化生物膜降解過(guò)程中出現(xiàn)的吸附有毒物質(zhì)過(guò)多和處理效率受時(shí)間影響降低等問(wèn)題，以調(diào)節(jié)反應(yīng)器的使用壽命和出水質(zhì)量。

　　4、結(jié)語(yǔ)

　　本文簡(jiǎn)述了膜生物反應(yīng)技術(shù)的基本原理及分類(lèi)，并對(duì)該技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)進(jìn)行分析，得出膜生物反應(yīng)技術(shù)具有較高的分離效率和降解能力，但同樣有反應(yīng)器使用周期短、處理效率受水質(zhì)影響較大的問(wèn)題。目前，EGSB—MBR重組技術(shù)、內(nèi)循環(huán)生物反應(yīng)技術(shù)是較為常用的污水處理應(yīng)用，且正在逐步增強(qiáng)復(fù)雜水質(zhì)下的處理能力并延長(zhǎng)膜反應(yīng)器的使用壽命，使該技術(shù)在污水治理領(lǐng)域得到更好的應(yīng)用。望本文研究?jī)?nèi)容得到相關(guān)企業(yè)單位的關(guān)注，為更好地推動(dòng)污水處理技術(shù)的發(fā)展提供建設(shè)性意見(jiàn)。