摘要:随着社会经济的快速发展,我国各界发展理念越来越科学,环境工程相关技术持续进步。膜生物反应技术作为当下环境工程污水处理中应用价值非常高的技术之一,在实际应用中发挥出出色的价值。文章阐述了膜生物反应技术的基本内容及应用价值,分析了膜生物反应技术的优势及目前存在的不足。从动态内循环反应技术、曝气生物滤池技术及组合式反应技术的应用入手,分析了膜生物反应技术在环境工程污水处理中的具体实践应用要点。
关键词:膜生物反应技术;环境工程;污水处理
前言:
在社会经济发展进入新常态的背景下,人与自然和谐共存、可持续的发展理念深入人心,环境工程项目的建设和运行备受关注。在环境工程的建设和运行中,各类先进的环境工程技术得到重要应用。其中,膜生物反应技术的应用尤为重要,大量的事实证明了该技术在污水处理中有重要的应用价值。在我国环境工程污水处理领域,关于膜生物反应技术的研究和应用处于起步阶段,有必要针对其实施应用的策略进行更进一步地探讨。
一、膜生物反应技术概述
(一)技术概念
膜生物反应技术是一种在当前污水处理中得到重点应用的技术,其功能核心是膜生物反应器(MBR),主要是通过在反应器中加入填料,形成污泥颗粒,然后由填料表面的微生物活动形成生物膜。当含有污染物的富氧污水经过反应器时,水中的溶解氧被微生物消耗,有机污染物被生物膜吸收、降解。在处理污水的过程中,膜生物反应器中的微生物活动加剧,形成的生物膜逐步增厚,进而形成厌氧层,此时可以对污水进行脱磷、脱氮处理。在实际应用中,通过在反应器底部自行曝气操作,可以让生物膜更新,达到持续处理的目的[1]。
(二)应用价值
近年来,在环境工程污水处理中,膜生物反应技术逐步得到大量的应用,其主要原因在于该技术具有出色的应用价值。首先,膜生物反应技术有效融合了传统生物处理技术和二沉池技术,不仅可以满足多数污水处理单位的处理系统建造需求,也可以进一步发挥生物处理技术的优势。其次,基于微生物及生物膜的工作,可以实现对污水各类污染物、有机物的快速处理,并且一定程度上可以实现不间断地持续处理。相较于传统以沉淀、吸附为主的污水处理技术,膜生物反应系统的处理效果更好,甚至可以成为很多领域污水处理回收再利用系统的关键环节[2]。
二、膜生物反应技术的优势和不足
(一)应用优势
其一,得益于膜生物反应技术的运行原理,其可以快速完成对污水主要污染物的分离。比如在首道处理工序中,反应器可以将污水中的污泥及微生物分离出来,满足环境工程污泥处理、污水脱氧的重要需求。值得一提的是,在处理之初对污泥的分离,将有效避免污泥和膜生物反应器中的营养物质发生反应[3]。其二,得益于曝气技术的应用,膜生物反应器可以长期高效、稳定运行,保证污水处理的效果和持续性。其三,相对于传统的污水处理系统,膜生物反应器的体积更小,安装拆卸更为方便,可以很好的适用于多种污水处理场景,具有很好的实践推广价值。
(二)不足之处
目前我国环境工程污水处理事业中关于膜生物反应技术的研究和应用处于起步阶段,受到应用环境及其他因素的影响,还存在着一些不足。首先,基于微生物活动的生物膜虽然可以快速吸附降解污水中的有机物,但是如果生物膜本身形成效果不佳,可能在处理的过程中出现携带大量污染物的生物膜杂质进入到处理后的水中,造成二次污染。其次,膜生物反应器本身的生物膜形成过程和持续运行过程的稳定性不足,容易受到各种因素的影响而导致生物膜吸附、过滤能力受到影响,以至于导致污水处理效率、质量降低。
三、膜生物反应技术在环境工程污水处理中的实践应用要点
(一)动态内循环反应技术
内循环反应技术是膜生物反应技术中十分常见的一类,其主要是技术人员通过对反应皿进行改造,让膜生物反应可以多次、重复进行,进而可以持续生成生物膜,最终在减少人工干预的情况下,形成内循环反应。尤其是通过对微网材料及活性污泥的使用,促进反应皿内部微生物的持续更新和持续活动。动态内循环反应技术的关键在于对活性污泥的高效吸附,结合多次过滤处理,保持较高的反应吸附和污水处理效率。在目前相关领域应用内循环反应技术的过程中,传统侧向曝气的方式存在的问题暴露出来,主要体现在容易导致反应处理器内部出现错流的情况。为此,可以根据动态内循环反应器的结构特点,采用竖向曝气装置,再结合对污水流速的适当控制,保持反应器内循环反应的持续性和稳定性,避免出现断流及错流的情况。
(二)组合式污水处理技术
显然,在多年来不同领域的环境工程污水处理中,各种污水处理技术的应用特点存在差异,尤其是污水特性不同,适用的膜生物反应技术类型也不同。所以,在持续研究和实践中,融合多种技术、并结合实际情况进行优化改造的组合式污水处理技术得到认可。例如,可以将膨胀颗粒污泥床(EGSB)和膜生物反应器(MBR)结合起来,对两者技术优势进行融合利用。在实际应用中,通过MBR对活性污泥进行应用,快速完成对污水的前期处理。通过EGSB对活性污进行处理,为膜生物[1]反应技术的应用提供支持。当组合式无水处理系统运行时,污水先通过EGSB,利用污泥床对污水中的有机物进行吸附降解。然后,结合MBR对污水中的悬浮物、氨氮进行分离和处理。可见,组合式的无水处理系统,很好的发挥了各种处理技术的优势,改善了单种污水处理技术无法对污水中特定污染物进行处理的问题,提高了污水处理质量。
(三)曝气生物滤池处理技术
当前在环境工程污水处理中应用得最为广泛的就是曝气生物滤池(BAF)处理技术,其主要是在膜生物反应器的基础上,通过曝气生物池,配合整个系统提高污水处理的效果。事实上,曝气生物滤池在MBR的基础上,融合了气浮工艺,可以从根源处理好污水中的污染物。在实际应用中,当污水经过生物膜时,以氨氮、磷为代表的污染物被截留,并被生物膜中活跃的微生物降解转化。在此同时,污水中处于溶解状态的有机物也会被一并去除,因此而產生的污泥会被截留在生物膜上。也就是说,无论是污水中本身的污染物,还是处理过程中形成的污泥,都回被截留和处理,通过生物膜的水本身洁净程度已经非常高。基于此,无需再在处理系统中加装二沉池进行沉淀处理,在降低处理系统空间占用的同时,也简化了处理程序,提高了处理效率。在曝气生物滤池中,供气系统十分关键,一般是采用两套管路,其一是在生物膜区域利用曝气风机提供增氧曝气,其二是在曝气滤池底部进行反冲洗。这种设计结构可以简化无水处理系统结构,降低后期的维护、检修难度,具有很强的实用价值和经济价值。
结束语:
综上所述,在如今环境工程建设和运行要求越来越高的背景下,各类污水处理技术的应用越来越重要。膜生物反应技术作为一种新兴技术,在环境工程污水处理中的应用价值值得引起相关单位的重视。在实际应用中,要充分结合环境工程污水处理的实际情况,科学应用膜生物反应技术,融合其他成熟的污水处理工艺,实现对污水处理系统的改造、创新,全面提升污水处理效率和质量,为社会的健康可持续发展做出重要的贡献。
参考文献
[1] 张仁鹏. 膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用探析[J]. 科技风,2021(5):136-137.
[2] 谢胜. 环境工程污水处理中的膜生物反应技术[J]. 山西化工,2021,41(5):277-279.
[3] 曾海防. 膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用[J]. 中国新技术新产品,2021(6):126-128.