膜生物反應(yīng)技術(shù)在污水處理的應(yīng)用
時(shí)間:2022-02-20 11:41:51
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摘要:工業(yè)文明的進(jìn)步發(fā)展以及現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,使得人們?cè)谙硎苌顜?lái)極大的便利的同時(shí),也受到環(huán)境破壞的困擾,尤其是環(huán)境的污染情況越加嚴(yán)峻,污水處理也已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)境工程的重要工作內(nèi)容。當(dāng)前在環(huán)境工程污水治理工作中主要是采用新型膜生物反應(yīng)技術(shù)進(jìn)行處理,其具有操作方便、成本低廉、裝置運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn),在各種生活廢水、工業(yè)廢水的處理中起到較好的效果,有力地保護(hù)了水環(huán)境,推動(dòng)了環(huán)境工程的進(jìn)步?;诖?,本文就膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:膜生物反應(yīng)技術(shù);環(huán)境工程;污水處理
膜生物反應(yīng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中主要是利用生物處理技術(shù)以及不同的膜分離技術(shù)進(jìn)行污水處理工作,以便殺死污水中的寄生蟲(chóng)和有害細(xì)菌,降低各種重金屬含量,使得排放到自然界的水減少對(duì)環(huán)境的影響。而且已經(jīng)經(jīng)過(guò)處理的水能夠進(jìn)行二次利用,大大提高了水資源的利用效率,節(jié)約了水資源,在當(dāng)前的環(huán)境工程建設(shè)中,污水處理占有重要地位,其不僅影響著生態(tài)環(huán)境,也影響著人們的身體健康,因此在當(dāng)前的環(huán)境工程污水處理中有必要加強(qiáng)膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用范圍,從而保護(hù)我們的生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。
一、膜生物反應(yīng)技術(shù)概述
膜生物反應(yīng)技術(shù)也被稱為膜生物處理技術(shù),該種方法是以原本的生物厭氧處理方法為基礎(chǔ),并且結(jié)合了先進(jìn)的膜分離技術(shù),利用膜分離處理環(huán)節(jié)中具備的不發(fā)生化學(xué)變化、不發(fā)生形態(tài)轉(zhuǎn)變、選擇性能良好等優(yōu)點(diǎn)來(lái)實(shí)施污水處理。膜生物反應(yīng)技術(shù)主要是依靠膜生物反應(yīng)器進(jìn)行工作的,其具有較強(qiáng)的污水處理能力,在實(shí)際應(yīng)用中可以緊密結(jié)合生物處理與膜分離技術(shù),使得膜生物反應(yīng)技術(shù)的效果大大加強(qiáng)。隨著我國(guó)環(huán)境工程的開(kāi)展,污水處理中也開(kāi)始大范圍地使用膜生物反應(yīng)技術(shù),但是其在應(yīng)用中也存在不少的缺點(diǎn),比如生物膜會(huì)因?yàn)槲筋w粒物和有害元素而受到污染,即膜污染,從而導(dǎo)致其污水處理效果降低,因此還需要加強(qiáng)對(duì)降低膜污染措施的研究,以便延長(zhǎng)生物膜的使用壽命,保證污水處理效果。
二、膜生物反應(yīng)的技術(shù)類別
(一)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)是通過(guò)對(duì)膜生物反應(yīng)裝置進(jìn)行改造和更新以后產(chǎn)生的一種新的污水處理技術(shù),其中的動(dòng)態(tài)膜反應(yīng)器生物膜的制作材料為微網(wǎng)材料,其成本低廉,獲取渠道簡(jiǎn)單,在污水處理中可有效降低成本。而且其內(nèi)循環(huán)裝置中使用的活性污泥并以過(guò)濾的方式來(lái)處理污泥,所處理完成的污水也可以循環(huán)利用。(二)EGSB-MBR方法。EGSB技術(shù)同MBR技術(shù)兩者有機(jī)結(jié)合的污水處理方法可以更好地提高污水處理效果。其中EGSB所使用的為新一代(第三代)厭氧反應(yīng)器,能夠在處理有機(jī)廢水上取得較好的效果,因此常應(yīng)用與工業(yè)廢水的處理過(guò)程中,比如造紙工業(yè)產(chǎn)生的廢水或者是啤酒釀造過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。在其應(yīng)用中能夠有效解決膜對(duì)生物反應(yīng)的過(guò)度吸收積累的大量雜質(zhì)等問(wèn)題,進(jìn)一步降低了水的流量。(三)曝氣生物濾池技術(shù)。曝氣生物濾池處理技術(shù)利用的是曝氣生物濾池輔助污水處理反應(yīng),污水處理效果顯著,也是膜生物反應(yīng)技術(shù)中比較普及的一種技術(shù)方法。其在實(shí)際應(yīng)用中能夠?qū)⑸餅V池、配合分離反應(yīng)器進(jìn)行集合開(kāi)展污水處理工作,并在污水的排放源頭開(kāi)始對(duì)其內(nèi)部的污染物進(jìn)行處理,最大程度上減少污染物總體數(shù)量。該技術(shù)在處理洗滌劑和膠體等雜質(zhì)上效果優(yōu)良,實(shí)際工作中也會(huì)產(chǎn)生較大的負(fù)荷,基于此可以大大降低膜污染的發(fā)生,并且也確保污水處理的效果。(四)組合技術(shù)的應(yīng)用污水類型豐富,含有的大量有害物質(zhì)、雜質(zhì)等是無(wú)法僅靠一種技術(shù)就能夠進(jìn)行處理的,尤其是當(dāng)前各種新的生產(chǎn)技術(shù)涌現(xiàn),越來(lái)越多的化學(xué)技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中,污水中含有的雜質(zhì)等類型也豐富多樣,因此必須要組合技術(shù)實(shí)現(xiàn)凈化水質(zhì)的目的,以便進(jìn)一步減少生物膜在污水過(guò)程中產(chǎn)生的污染,提高污水處理效果。
三、膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
(一)分離效率較高。膜生物反應(yīng)器在實(shí)際應(yīng)用中不需要過(guò)濾單元和沉淀池,其只需要讓膜生物反應(yīng)器在固定空間內(nèi)處理污水即可,而且分離效率較高。同時(shí)濃度較高的混合液能夠提升負(fù)荷效果,在提高污水處理效果以及處理效率的同時(shí),還能夠降低膜污染情況的發(fā)生。(二)系統(tǒng)傳氧效率穩(wěn)定。在膜生物反應(yīng)技術(shù)中所使用的生物膜需要透氣性,因此傳質(zhì)阻力小、抗壓能力強(qiáng),其在污水處理中也不會(huì)受到外界環(huán)境的影響,因此系統(tǒng)傳氧效率穩(wěn)定。(三)分離廢水和微生物。膜生物反應(yīng)器首先就是清潔污水中很有的活性污泥沒(méi)通過(guò)生物膜的隔離可以實(shí)現(xiàn)膜內(nèi)分離廢水的操作,從而縮短廢水的流動(dòng)范圍,使其只能在膜腔內(nèi)部流動(dòng)。同時(shí),在這一過(guò)程中生物細(xì)菌無(wú)法進(jìn)入膜內(nèi),只能在膜外流動(dòng),因此膜反應(yīng)生物技術(shù)在分離廢水和微生物上的效果顯著。(四)污泥產(chǎn)率降低濃度極高的混合液在提升膜生物反應(yīng)技術(shù)應(yīng)用效果的同時(shí),還能夠使反應(yīng)池中的MISS濃度在短時(shí)間內(nèi)迅速增加并降解大分子,這時(shí)候污水中的污泥會(huì)被固定在反應(yīng)器內(nèi)部,這樣經(jīng)過(guò)處理的水會(huì)大大降低懸浮物含量以及污泥含量。
四、膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理的具體應(yīng)用
(一)在生活污水方面的應(yīng)用。生活污水通常是指人們生活中產(chǎn)生的廢水,采用膜生物反應(yīng)器處理過(guò)后的水資源還可用于洗車、道路清掃、綠化等方面。隨著膜生物反應(yīng)器的研發(fā)水平不斷提高,膜生物反應(yīng)技術(shù)在生活污水上的處理效果也更強(qiáng),廢水循環(huán)利用的力度大大加強(qiáng),處理過(guò)后的水質(zhì)也更加符合城市用水標(biāo)準(zhǔn)。(二)在醫(yī)院污水處理中的應(yīng)用。醫(yī)院產(chǎn)生的污水具有較大的毒性,因此還需要對(duì)其進(jìn)行消毒處理,以便降低水的毒性,具體可采用主體工藝對(duì)醫(yī)院廢水進(jìn)行處理,處理方式為水利停留時(shí)間約為5小時(shí),將出水氨氮控制在4ml/L,出水COD將其控制在50ml/L,利用該種方式對(duì)醫(yī)院廢水進(jìn)行處理不僅操作簡(jiǎn)單,而且出水水質(zhì)良好。(三)在工業(yè)廢水中的應(yīng)用。工業(yè)廢水包括印染廢水、石油、化工廢水等方面,利用膜生物反應(yīng)技術(shù)中的油水分離功能可以有效對(duì)其進(jìn)行處理,比如在印染廢水的處理中可以使用厭氧-好氧反應(yīng)器處理,可以有效去除污水中的CDO、染色率,并且將出水PH值控制在7—8之間。再就是在早知工業(yè)中也采用EGSB-MBR組合技術(shù)的污水處理方式的效果也較好,比如對(duì)某造紙廠水解預(yù)酸化池中的出水進(jìn)行凈化,使用有機(jī)玻璃制成的EGSB反應(yīng)器,并采用重鉻酸鉀快速法,其間使用便攜式DO儀,可以起到脫氮除磷、去除造紙廢水中的鈣、鋁等金屬離子的效果,經(jīng)過(guò)處理的廢水還可回收利用,經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益都比較顯著。還有就是機(jī)械制造行業(yè)中所排出的廢水中含有大量的金屬離子,膜生物反應(yīng)技術(shù)可以降低廢水中金屬離子的含量、除廢水中的有毒、有害的重金屬,確保出水的水質(zhì),大大減少?gòu)U水對(duì)環(huán)境造成的危害。
五、膜污染及其防治措施分析
(一)膜污染的影響因素。(1)膜的性質(zhì)。膜污染是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象,其實(shí)因?yàn)槭芑旌弦旱挠绊憽挠H水性的角度來(lái)看,其本身親水性的不停會(huì)導(dǎo)致材料的防污水平各不相同,而這些問(wèn)題的存在都會(huì)影響污水處理效果。(2)污泥混合液的性質(zhì)。混合液所包含的內(nèi)容較多,有數(shù)據(jù)信息顯示當(dāng)污泥濃度一直處于比較高的水平時(shí)就會(huì)對(duì)固液分離產(chǎn)生一定的影響。從EPS角度來(lái)看,污泥顆粒的大小與其所產(chǎn)生的阻力之間的關(guān)系是密切相關(guān)的,即污泥顆粒較大的情況下也會(huì)導(dǎo)致其阻力加大,顆粒較小的情況也會(huì)使得產(chǎn)生的阻力變小。(3)操作條件。操作條件指的是所施加壓力的大小、溫度變化情況等,比如溫度變化方面,其會(huì)直接影響粘液粘度,當(dāng)溫度升高的時(shí)候,黏液黏度也會(huì)提升,因此膜的通透性也會(huì)更加好,繁殖溫度過(guò)低則會(huì)影響處理效果。(二)膜污染的防治措施。(1)增強(qiáng)膜的抗污染能力?;谀ば幼訉?duì)膜污染的影響,需要操作人員能夠從科學(xué)的角度出發(fā)選擇膜,對(duì)膜的親水性、空隙率等進(jìn)行詳細(xì)的分析,以便選擇性能更好的膜,從而增強(qiáng)膜的抗污染能力,提高其使用壽命。(2)改善混合液特性?;旌弦旱奶匦灾苯雨P(guān)系到膜污染處理效果,借助預(yù)處理組件可以調(diào)整污泥性質(zhì),從而降低膜污染,比如將PAC顆粒應(yīng)用于操作過(guò)程中,其所具備的較強(qiáng)的吸附能力就可以提升污泥的可濾性。(3)優(yōu)化膜分離的操作條件。改善操作條件是提高污水處理效果、降低膜污染問(wèn)題的關(guān)鍵步驟,比如在過(guò)濾這一工序中,可以采取多種過(guò)濾方式,相比于單一的途徑來(lái)說(shuō),操作人員可以根據(jù)廢水中的實(shí)際組成來(lái)選擇過(guò)濾方式,或者將多種過(guò)濾方式結(jié)合在一起使用,從而大大提高過(guò)濾效果。(4)優(yōu)化反應(yīng)器和膜組件的構(gòu)成。由于膜生物反應(yīng)技術(shù)還存在應(yīng)用上無(wú)法問(wèn)題,而且污水中的有害雜質(zhì)類型眾多,膜污染問(wèn)題也各不相同,因此必須要在現(xiàn)有的技術(shù)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)創(chuàng)新,優(yōu)化反應(yīng)器和膜組件的構(gòu)成,并且針對(duì)該技術(shù)在應(yīng)用實(shí)際中出現(xiàn)的問(wèn)題采取可靠的解決方案。
六、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為世界性的問(wèn)題,開(kāi)展環(huán)境工程更是我國(guó)的重要建設(shè)任務(wù),就水環(huán)境來(lái)說(shuō),我國(guó)大部分地區(qū)都存在著嚴(yán)重的水資源不足以及水污染問(wèn)題,其中水污染問(wèn)題對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞,并威脅著人們的身體健康,采用膜生物反應(yīng)技術(shù)進(jìn)行污水處理能夠有效解決污水回用問(wèn)題,其操作簡(jiǎn)單,效果顯著,但是前期投入資本較大,還會(huì)在運(yùn)行中出現(xiàn)膜污染等問(wèn)題,有必要加強(qiáng)對(duì)膜生物反應(yīng)技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā),具體問(wèn)題具體分析,不斷提高環(huán)境污水處理工作的效果。
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作者:張仁鵬 單位:湖北大學(xué)知行學(xué)院
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