膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用

【摘 要】伴随着我国的经济的飞速发展和人民生活水平的提高，在环境污水处理方面膜生物技术得到了广泛的应用。本文从膜生物反应器的特点和在城市中的应用方面展开分析与探讨，以此为同行提供宝贵的意见。

【关键词】环境污水；膜生物反应器；意见

膜生物反应器（Membrane bioreactor，MBR）它是一种将生物反应器和膜分离技术集合开来的一种新型的废水处理系统。其最突出的特点是它的膜组件能够将传统的活性污泥法当中的沉淀分离开来。在当前，国际上对于MBR的研究已经具有了初步的进展，该项技术仍然在不断地发展进步。

1 膜生物反应器水处理技术概括

1.1 膜生物反应器的基本原理

膜生物反应器有着非常强的处理污水的能力因此受到国内外的广泛关注，在最近发展的尤为迅速，膜生物反应器技术是在原有的膜分离技术和生物污水处理技术的基础演变而来的新型的污水处理系统。该项技术使得生物处理技术和膜分离二者有机的集合开来，使得处理效果得到提高，转化率也得以提高，同传统的处理方式相比，该方法有着更好地处理能力，并且取得了理想的处理效果。

1.2 膜生物反应器的分类

根据生物反应器和膜组件的结合方式的不同，也能够将膜生物反应器分为以下三种：分离式膜生物反应器和隔离室膜生物反应器、一体式膜生物反应器。

2 几种膜生物反应器在污水处理中的应用

2.1 EGSB-MBR组合技术

EGSB-MBR技术将EGSB和MBR两种技术的优点组合在一起.EGSB反应器能够处理有机的废水，而且效率很高，它能够使废水当中的COD几乎去除掉，但是对于一些悬浮物、氮、氨等去除效果有限，然而将膜生物反应器作为后续处理能够弥补EGSB的缺点。该生化处理系统的示意图如下图1所示。

图1 EGSB-MBR组合技术示意图

1.EGSB进水箱；2.恒位水箱；3.自动控温系统；4.进水泵；5.进水流量计；6.循环水流量；7.循环水水泵；8.EGSB反应器；9.缓冲水箱；10.水封；11.湿式气体流量计；12.MBR进水箱；13.自动控温系统；14.MBR进水泵；15.MBR反应器；16.风机；17.气体流量计；18.微孔曝气管；19.微滤膜组件；20.污泥回流泵；21.污泥排出口； 22.排水缓冲水箱； 23.MBR排水口； 24.反冲洗水泵；25.MBR厌氧区域

2.2 气浮/曝气生物滤池/膜生物反应器组合技术

通过组合工艺，能够将水中的洗涤剂、胶体等一些列污染物的含量大大降低，为之后的处理减轻负荷，特别是对于膜污染物的延缓有着非常的效果。

2.3 内循环动态生物反应技术

动态膜生物反应器它是一种通过廉价的微网材料当做膜基底，利用活性污泥的过滤特性对污染物进行过滤处理。当前而言，一般采用侧向曝气形式的动态膜生物处理，为了防止该类反应器出现错流速度过小、反应器内短流现象的发生，相关人员采取将外筒曝气的竖向流动的膜生物反应器，该反应器取得了良好的处理效果。该实验装置如下图2所示。

图2 实验装置示意图

3 MBR膜生物反应器的工艺特点

3.1 分离效率高

因为膜生物反应器该处理手段不需要沉淀池和过滤单元，所以占用的空间较小，同时不存在污泥沉降性的问题。该系统中因为MLSS的浓度较高，所以使得系统的容积负荷大大的提升，同时系统的抗复合能力也非常强，使得该工艺能够有效地处理有机废水。

3.2 活性污泥的浓度高

膜生物反应器能够最大程度的将生物的反应能力提高，其中反应池当中的MLSS的浓度能够达到10000MG/L，这能够有效地去除高浓度的有机废水，提高出水的水质，降低悬浮物的含量，减少污泥地的体积，大大的提高了大分子的降解率。

3.3 可是某些转型细菌持有原来的性质

在该反应器当中，它将废水和活性污泥分离开来，使得废水在膜腔的内部流动，将出水槽和进水槽二者相连，但是生物细菌会在膜外流动，使得废水同微生物二者分离开来，这样能够达到理想的处理效果。

3.4 有利于生物反应器内硝化细菌的滞留生长

在该工艺当中，生物膜能够阻止硝化细菌的流失，保持该反应器内的硝化细菌一直处于较高的浓度，从而能够提高硝化的效率。

3.5 可提高系统的传氧效率

膜生物反应的曝气系统采用了一种全新的透气性膜，该膜有着传质阻力小，能够在高压下运行；不会受到停留时间和气泡大小等因素的影响，使得整个供氧系统更加的稳定；说以膜生物反应器对于氧的高效利用和间歇性的运作方式，减少了曝气设备的运行压力。

3.6 污泥产率低

在理论上分析，膜生物反应器的最大优势就是能够将污泥完全的堵截在生物反应器的内部，从而在结构上实现不排泥的操作，实现污泥的零排放。但是在实际的工作当总，污泥产生的负荷非常的低，这是因为反应器内部的营养物质较少，微生物所处的内源呼吸区，这就造成了剩余污泥的产生量非常的小，污泥的产率较低。

4 膜生物反应器的应用前景

（1）膜生物反应器能够对高层建筑的废水进行回收利用，能够

处理土地填埋场的废水，能够处理高浓度的有机废水，以及引用水等等。但是膜生物反应器该项处理技术的工艺投资费用较高，在我国得到普遍化使用还是有着一定的困难。就当前而言，随着全球的水资源日益紧张，人们对于环保意识也是日渐增加，所以终有一天膜生物反应技术将会在我国被广泛应用。

（2）膜生物反应技术在对膜污染的放置过程、污泥产生量上都有着很大的优势，同时该项技术能够节约能源、成本低，所以该项技术具有着大规模的生产的潜力。

（3）膜生物反应器的一大优势是克服了对污泥沉降性能的依赖，并且能够取代二沉池，而且还能够达到除菌的效果。

（4）因为膜生物反应器能够提供优质的水，占地面积较小等优点，所以膜生物反应器在污水处理和废水回收等工作上的作用越来越大，具有着非常广阔的前景。

（5）虽然膜生物反应器有着很多的优点，但是也存在着一些的缺点，该类反应器在运行到一段时间后，膜由于受到了污染就会导致处理效果大大降低，所以今后在如何避免膜受到污染这一问题将是膜工艺发展的一大主要问题。

（6）在处理环境污水的过程当中虽然污泥的高浓度能够有效地 较少膜生物反应器的占地面积，但是如果污泥的浓度过高也会对设备的运行产生不必要的影响，所以在运行的过程当中，应当注意控制污泥的浓度。

5 结束语

随着我国的科技不断地进步，膜生物反应器的理论也会一步步的走向成熟，开发高能廉价的膜材料，一定能够在未来有着更广泛的应用前景。

参考文献：

[1]黄霞.膜生物反应器在我国的研究与应用新进展[J].环境科学学报，2008（3）.

[2]徐振良.胶束强化超滤处理含镉和铅离子废水的研究[J].膜科学与技术，2002（3）.

[3]李志东.膜生物反应器（MBR） 处理废水的研究进展[J].净水技术，2007（1）.