摘要：随着环境污染的日益加重，人们的环保意识不断加强，特别是水质污染已经影响到社会生产和居民的生活质量。论文通过分析膜生物反应技术的优点及劣势，对其在污水处理中的应用进行详细阐述，在新形势下为环境工程污水处理提供技术参考，从而更好地实现生态可持续发展。
关键词：膜生物反应技术；环境工程；污水处理；运用
引言
膜生物反应技术从开始的城镇污水处理到后来的工业废水处理，实际运用过程中与各类传统污水处理体系具有较高的契合度，同时也体现出了更多的优势。它在解决了膜寿命、膜污染控制、膜通量维持等关键技术的基础上，充分利用膜的选择透过性和生物处理的多样性和彻底性，进行有效的污水净化处理，被逐步应用于市政、化工、医药、冶金等行业的污水处理与回用领域。
膜生物反应技术以超、微滤膜分离过程取代传统活性污泥处理过程中的泥水重力沉降分离过程进行固液分离，由于采用膜分离，因此可以保持很高的生物相浓度和非常优异的出水效果。可有效去除水中的有机物与氨氮等污染物质，具有许多其他生物处理技术无法比拟的明显优势。
1概述
1.1 膜生物反应技术的基本原理及技术分类
目前，在污水治理领域，常用的技术模式包括物理处理法、化学处理法和生物降解法，其中膜生物反应技术（MBR）属于生物处理法的一种应用，是运用膜技术和生物降解法结合质，在环境工程污水治理领域得到了广泛的应用，即拥有生物降解法对有机物的分离能力，又可以像超滤技术那样对分子质量较小的杂质进行过滤，在综合净化方面具有明显的优势。
1.2膜生物反应器的具体应用类型介绍
膜生物反应器的类型，可以分成膜分离生物、膜曝气生物、萃取膜生物三种反应器，其中膜分离反应生物器可以按照膜的位置分为分体式膜生物反应器、一体式膜生物反应器两种；按是否需氧分为好氧膜生物反应器和厌氧膜生物反应器两种。
2膜生物反应技术工艺的优劣势
2.1膜生物反应技术的优点
传统的生化工艺由于受到自身技术、工艺组合不合理等条件的限制，无法确保该项目污水处理后达到排放标准，而多相组合膜生物反应器技术处理该污水，是对多种生物处理技术进行组合，发挥不同处理工艺的特点，并且采用膜分离技术进行固液分离，从而大大提高了生物反应器中的生物浓度和种群数量，提高了生物活性，使得生物降解效率得到大幅度的提高。因此多相组合膜生物反应器不单纯生物处理与膜分离技术的叠加，而是具有1+1＞2的效应。膜生物反应技术能够在一定程度上提高污水的分离净化，在水污染处理中使用膜生物反应技术时，可以减少污染水质的净化工序，节约空间，从而避免污水处理工程对土地的占用，造成不便甚至产生危害。采用膜生物反应技术时混合液悬浮固体浓度相对减少了很多，这在一定程度上增加了系统对于污水的负荷，从而提高相应的负荷能力，这在污水的处理工程中能够在一定程度上减少工作量，从而体现膜生物反应技术对于污水处理的优势。膜生物反应技术能够在一定程度上提升污水中的生物能力，使得污水处理中处理池的混合液悬浮固体浓度增加，从而在降低浓度较高的污染物，从侧面提升水质，减少处理后水中悬浮物的含量以及剩余污泥量 。膜生物反应技术能在一定程度上将污染水中活性污泥分离出来，从而加快污水在生物膜中的转动速率，污水在使用膜生物反应技术进行处理时生物菌体会在膜层之外进行有规律的运动，从而加快污水中微生物的分离，为膜生物反应技术所需要的硝化细菌的成长提供必要的环境。生物膜在一定程度上能够避免污水中硝化细菌的减少，有利于保持好污染处理工程中微生物的浓度，使得微生物对于污水的处理效率得到保障。
膜生物反应技术中对于生物膜的选取上，一定要注重于生物膜的通透性，使其能够承受住高压环境对于微生物的影响，避免因为在高压条件下微生物发生停顿和气泡对膜生物反应技术的实施造成不便，同时，也能够保证好微生物反应过程中所需要的氧气浓度。目前工程上使用较多的膜元件材质为增强带内衬PVDF膜，是PVDF膜与编织管。该材质的膜元件很好的解决了普通湿法纺丝PVDF中空纤维膜在使用过程中膜丝断裂的问题。该膜元件在传统的增强衬管基础上，采用特殊处理的膜衬管，涂膜液与其有很好的结合力，同时加入的特种改性材料和粘合剂，克服了增强型PVDF膜丝过滤膜层易脱落的缺陷。其性能优异，抗污染性更强，不易脱皮，通量更大，使用寿命更高。
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另外，膜生物反应技术能够通过间歇式的运转方式提升微生物对于氧气的利用程度，从而减少剩余污泥量，一般为产水8~9分钟，曝气1~2分钟。膜生物反应技术还能够将污水处理过程中产生的污泥留存在生物反应器当中，从而减少净水之后对于污泥的处理，达到提升污水处理进度的效果。
2.2 膜生物反应技术的劣势
尽管膜生物反应技术具有高效、高质、成本低、结构简单的优势，但在应用过程中也暴露出一些问题。首先由于生物膜本身是由有机物组成，在污水渗透过程中吸附和过滤掉的杂质更多，一些分子结构较小的物质会堵塞住渗透孔，使生物膜在投入一段时间后的出水效率降低，从而影响出水质量；此外，经常更换反应器会增加污水处理过程中的维护费用，使其丧失性价比的优势，这也是业内亟待解决的课题。从一些工程经验看，膜元件更换周期在3~5年，如果能做到5~7年，就可以大大降低运行费用，节约投资。在膜生物反应技术的应用过程中，环境工程单位应当加强这方面的技术研究，改进膜生物反应器的弊端，增强其使用寿命，使其更好地为污水净化工作提供服务。
3 环境工程污水治理中膜生物反应技术的应用
3. 1 动态内循环反应技术
动态内循环反应技术是在膜生物反应技术的基础上进行优化，形成了动态式内循环反应器（DMBR），其技术原理是运用有机过滤生成的动态膜来模拟超滤膜的过滤方式，由于使用大孔径的滤膜材料，使该反应器的制造成本非常低廉，值得普及和推广。依据实验室数据，动态内循环反应器的净化准备周期只有 20min，滤饼层就可发挥作用，对 COD、氨氮、TN、TP的滤除效果都比较出色，其中对 COD 的去除率约为 95%，由于该反应器采用的内循环动态模式使结构的内流性更好，混合液混合较为均匀，要显著优于分离生物反应器的进化效果（约为 88%）；对氨氮平均去除率约为 98.25%，较曝气反应器高 7.6%；在总氮去除方面，由于动态生物膜的分离作用，在反硝化方面处理效果较好，TN 去除率达到 51.25%，比普通膜生物分离器的 32%去除率高出近 20%；在总磷处理方面，TP 去除率约为 86.8%，比常规净化效率高出一倍以上。
3.2EGSB-MBR重组技术
膨胀颗粒污泥床（EGSB）是第三代的厌氧反应器，在第二代上流式厌氧反应器的基础上加设了出水回流系统，在有机物渗透方面加强了反应器内液的融合，使有机质与微生物的接触更为均匀、紧密，加快了生化反应速度，从而提高了生物降解效率。而 EGSB 与膜生物处理技术的结合可以使 2 种应用的优点集中在一起，并且互补两者的劣势。例如，膜生物反应技术在使用一段时间后会出现吸附杂质过多导致的通水量下降和水质变化，EGSB 反应器对氨氮类物质的净化能力及悬浮物的沉积能力较弱，通过 EGSB-MBR 重组技术对二者的优缺点进行互补整合，从而提高净化系统整体运行的稳定性。
3. 3 曝气滤池技术
曝气滤池技术是膜生物反应技术的一种技术分类，目前在实际应用中主要是配合分离反应器的工作，运用气浮工艺，在曝气生物反应池内投放胶体和专用洗涤剂等制品进行絮凝法处理，运用废水的化学特性对其进行中和及沉淀处理，使污水整体的污染物与水分离开，达到基本净化的效果。目前，业内正在尝试将曝气反应器与其他膜生物反应技术进行结合性的技术改造，以优化生物膜降解过程中出现的吸附有毒物质过多和处理效率受时间影响降低等问题，以调节反应器的使用寿命和出水质量。
结语
总之，在我国进行污水处理工作时，应积极采用膜生物技术，这一技术具有很多优点，但同时也有其不足，膜生物反应技术现今最大的缺陷就是使用寿命不够长，尤其是针对污染程度较重的污水进行处理时，膜反应器较容易发生损毁，我们在以后的工作中要积极探索对污水处理膜技术不断进行更新与发展，一定能够对其缺陷进行弥补，进而提升污水处理的效率性，为各地水资源的高效利用提供技术支持。
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[4]何雯艳，杜静盛，王浙锋.环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用[J].资源节约与环保，2017，18（2）：13-14.
论文作者:祁晓霞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
标签：生物论文; 技术论文; 污水处理论文; 反应器论文; 污水论文; 污泥论文; 微生物论文; 《基层建设》2018年第29期论文;