環(huán)保型水處理化學(xué)品及水處理技術(shù)膜生物反應(yīng)技術(shù)探討

郭洪萍

摘要：環(huán)境保護(hù)視域下，水處理化學(xué)品自身的環(huán)保性能備受關(guān)注，生物膜反應(yīng)技術(shù)利用生物膜進(jìn)行水處理，水處理過程不會對環(huán)境造成二次污染，成為了水處理領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。本文首先對環(huán)保型水處理方法進(jìn)行了概述，主要包括高級氧化、膜處理、超聲凈化酶菌聯(lián)合等等，然后細(xì)致分析討論了生物膜反應(yīng)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：環(huán)保型；水處理化學(xué)品；水處理技術(shù)；膜生物反應(yīng)

一、環(huán)保類型水處理方法概述

1.高級氧化處理技術(shù)

高級氧化水處理技術(shù)的原理是利用強(qiáng)氧化劑在化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的自由基與水中污染物反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污染物的降解，達(dá)到凈水目的。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)效率高，并且處理之后的水質(zhì)比較好，特別適合用于水污染嚴(yán)重的水域。該技術(shù)的缺點(diǎn)是成本非常高，如果水處理量比較大將會產(chǎn)生高昂的費(fèi)用。高級氧化處理技術(shù)在持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)中，激光照射技術(shù)作為一種配套技術(shù)與該技術(shù)有機(jī)結(jié)合，可以提高自由基活性，提升氧化效果，進(jìn)一步提高處理效率和水質(zhì)。

2.膜處理技術(shù)

膜處理技術(shù)的原理是利用生物膜來實(shí)現(xiàn)水源的凈化，凈化過程中不會產(chǎn)生二次污染，用于水處理的生物膜在完成凈化使命之后可以自然降解。由于生物膜本身沒有毒性，所以生物膜處理技術(shù)在飲用水凈化中的應(yīng)用較為廣泛。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是凈水過程對環(huán)境零污染，作為凈水劑的生物膜的制備過程也不會產(chǎn)生化工污染，所以具有高度的環(huán)境保護(hù)性能。該技術(shù)的發(fā)展瓶頸是工藝水平和設(shè)備性能很難大幅度提升，所以凈水規(guī)模不夠大。國內(nèi)外都在關(guān)注膜處理技術(shù)，國外發(fā)展速度相對較快，國內(nèi)生物膜凈水技術(shù)還有很大提升空間。

3.超聲凈化技術(shù)

超聲凈化技術(shù)的原理是利用超聲波實(shí)現(xiàn)水體中局部溫度激增來進(jìn)行滅菌，一般與生物膜技術(shù)聯(lián)合使用。該技術(shù)的主要凈水對象是水體中的農(nóng)藥，聯(lián)合生物膜反應(yīng)器可以提高凈水負(fù)荷，一定程度上提升了生物膜凈水技術(shù)的處理量。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，10W的超聲能夠增強(qiáng)生物活性，從而提高生物膜反應(yīng)器效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)凈水質(zhì)量和效率的雙提升。

4.菌和各種酶聯(lián)合的處理技術(shù)

菌酶聯(lián)合技術(shù)的原理是利用生物自身的吸收和代謝來實(shí)現(xiàn)水資源的凈化。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是水處理之后不會殘留化學(xué)水處理劑，水體的穩(wěn)定性得到保證，沒有對處理后的水體造成二次污染，屬于典型的環(huán)保型水處理技術(shù)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是利用生物方法實(shí)現(xiàn)水源凈化，菌酶結(jié)合可以應(yīng)對水體中的多種有害物質(zhì)，所以具有一定的廣譜凈水特性。缺點(diǎn)是菌酶的種類區(qū)分和培養(yǎng)有一定難度，菌酶培養(yǎng)或者使用過程中有潛在變異的可能。

二、環(huán)保類型水處理技術(shù)——膜生物反應(yīng)技術(shù)

1.膜生物反應(yīng)技術(shù)的相對優(yōu)勢

膜生物反應(yīng)技術(shù)是近幾年凈水領(lǐng)域關(guān)注焦點(diǎn)，與傳統(tǒng)的化學(xué)凈水方法不同，膜生物反應(yīng)技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)。第一，該技術(shù)打破了凈水常規(guī)，實(shí)現(xiàn)了用生物技術(shù)進(jìn)行凈水。生物技術(shù)凈水更符合自然規(guī)律，用生物降解水源中污染物和雜質(zhì)，避免了凈水后的二次污染，也避免了化學(xué)凈水之后殘留在水體中的少量離子。第二，該技術(shù)可以降低凈水成本。生物膜反應(yīng)技術(shù)使用的微生物具有快速繁殖能力，所需要的養(yǎng)料價格相對較低，水體中的部分污染物本身就是其生長所需要的元素。較之化學(xué)凈水劑而言，微生物作為凈水劑，其生產(chǎn)成本相對較低。第三，該技術(shù)凈水安全性更高，與菌酶聯(lián)合凈水技術(shù)相比而言，微生物的穩(wěn)定性相對較高，其對水中污染物和雜質(zhì)是一種吸收和被吸收的關(guān)系，雜質(zhì)被吸收之后可以為其生命活動所用。菌酶在水中污染物的作用下，可能會發(fā)生理化性質(zhì)變性或者生物性變異。用于凈水的菌酶對水體無害，變異后的菌酶安全性未可知。所用，相對而言膜生物反應(yīng)水處理技術(shù)的安全性更高。

2.膜處理反應(yīng)技術(shù)凈水質(zhì)量高

膜生物反應(yīng)技術(shù)，又稱為MBR，它是一種膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。膜處理技術(shù)的凈水質(zhì)量非常高，所以常常應(yīng)用到飲用水凈化工作中。由于工業(yè)化進(jìn)程對環(huán)境造成了較大的污染，所以飲用水安全問題備受關(guān)注。化學(xué)凈水方法效率高，但是殘留凈水劑也對人體有潛在危害。膜處理技術(shù)可以提高凈水安全性，高品質(zhì)的凈化水可以提高大眾對飲用水的滿意度。從當(dāng)前現(xiàn)狀來看膜處理技術(shù)在新型膜工藝以及相關(guān)設(shè)備方面還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)并加強(qiáng)自主研發(fā)來提高進(jìn)化膜的實(shí)際效用。

3.減少水處理裝置占地面積

膜生物反應(yīng)技術(shù)中以膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工藝流程當(dāng)中的二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，有效地提高了生物處理的有機(jī)負(fù)荷，從而實(shí)現(xiàn)了較少的占地面積并減少了剩余污泥的量。膜生物反應(yīng)技術(shù)具有有效的截留作用，微生物世代周期較長，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)生物脫氮。因其出水水質(zhì)良好，水處理效率高，還可以廣泛應(yīng)用于污水的深度處理。但是，膜生物反應(yīng)技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，例如膜組件易損壞、投資費(fèi)用大等，還需進(jìn)一步改進(jìn)和完善。由此可見，膜處理技術(shù)要提高相關(guān)設(shè)備和組件的質(zhì)量和性能，從而實(shí)現(xiàn)膜生物反應(yīng)技術(shù)在水處理中的廣泛應(yīng)用。我國人口眾多，工業(yè)化水平提升，農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，所以對優(yōu)質(zhì)水資源的需求量非常大。環(huán)境保護(hù)背景下，傳統(tǒng)的化學(xué)凈水方法必然被取代，生物凈水方法是朝陽產(chǎn)業(yè)，膜生物技術(shù)具有良好的發(fā)展前景。減少水處理占地面積是實(shí)現(xiàn)提高凈水負(fù)荷的基礎(chǔ)，生物膜反應(yīng)技術(shù)只要提升組件和設(shè)備的質(zhì)量，就可以減少凈水中的故障，不影響凈水效率。當(dāng)下膜處理凈水投資成本較大，一方面是由于設(shè)備故障損毀消耗大，另一方面是由于進(jìn)口設(shè)備采購經(jīng)費(fèi)高。為了降低成本，一線人員要總結(jié)故障原因，退設(shè)備優(yōu)化有具體的指標(biāo)，推進(jìn)相關(guān)設(shè)備和組件的改進(jìn)，以期快速實(shí)現(xiàn)膜處理技術(shù)相關(guān)設(shè)備國產(chǎn)化。

三、結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段環(huán)保型水處理技術(shù)主要有高級氧化技術(shù)、超聲凈水技術(shù)、生物膜處理技術(shù)以及菌酶聯(lián)合水處理技術(shù)。生物膜處理技術(shù)以其凈水效率高、水處理全程無污染、水處理成本相對較低且安全性更高而備受關(guān)注。輔助生物膜處理技術(shù)的配套技術(shù)正處于研發(fā)階段，超聲輔助膜處理技術(shù)頗見成效。因此，水處理相關(guān)工作者要研發(fā)高效的環(huán)保型水處理化學(xué)品，充分發(fā)揮生物水處理技術(shù)的優(yōu)勢，最終實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)結(jié)合。

參考文獻(xiàn)

[1]方棋杰.環(huán)保型水處理化學(xué)品和水處理技術(shù)膜生物反應(yīng)技術(shù)分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇.2018（17）

[2]孫濤.環(huán)保型水處理技術(shù)與發(fā)展分析[J].環(huán)境與發(fā)展.2018（06）

（作者單位：蘇州市中證金鵬環(huán)境科技有限公司）