膜生物反應(yīng)器污水處理工藝在我國的運(yùn)用現(xiàn)狀探討

李艷松 呂佳

摘要：膜生物反應(yīng)器主要是通過膜分離技術(shù)、生物處理技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的一種新型污水處理工藝，膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)在污水處理方面的優(yōu)良效果促使其得到了迅速的發(fā)展。本文根據(jù)現(xiàn)階段膜生物反應(yīng)器污水處理工藝工程建設(shè)情況，并結(jié)合市場、環(huán)境等相關(guān)因素，對膜生物反應(yīng)器污水處理工藝在我國的發(fā)展趨勢進(jìn)行了深入探討。

關(guān)鍵詞：膜生物反應(yīng)器；污水處理工藝

中圖分類號：X701.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0097-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.057

Abstract： Membrane bioreactor is a new kind of wastewater treatment process which combines membrane separation technology and biological treatment technology. The excellent utility of membrane bioreactor wastewater treatment technology in sewage treatment promotes its rapid development. This paper is based on the wastewater treatment craft of membrane bioreactor at present. The development trend of membrane bioreactor wastewater treatment technology in China is discussed in depth， combined with relevant factors such as market and environment.

Key words： Membrane bioreactor；Sewage treatment process

在膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)發(fā)展過程中，主要有萃取生物反應(yīng)器、固液分離型生物反應(yīng)器、曝氣膜生物反應(yīng)器等幾種類型。現(xiàn)階段應(yīng)用范圍較廣的是固液分離型膜生物反應(yīng)器，但隨著材料科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，對固液分離型膜生物反應(yīng)器應(yīng)用提出了更高的要求，因此，為進(jìn)一步提高我國污水處理效率，對膜生物反應(yīng)器污水處理工藝進(jìn)行綜合分析非常必要。

1 膜生物反應(yīng)器污水處理工藝運(yùn)行特點(diǎn)

膜生物反應(yīng)器污水處理工藝在實(shí)際運(yùn)行中可通過生物反應(yīng)器內(nèi)部相關(guān)填料的添加、顆粒污泥形成、微生物附著、微生物生長繁殖、生物膜形成等工序，溶解污染廢水中的氧氣，并吸收污染廢水中的有機(jī)污染物，從而達(dá)到有效的廢水分離效果。在實(shí)際運(yùn)行過程中，膜生物反應(yīng)器污水處理工藝具有較好的祛除效率及脫氮除磷效果，通過膜分離截留作用及適當(dāng)填料的添加，可為硝化菌生長營造一個(gè)良好的厭氧環(huán)境，同時(shí)也增加了生物膜上附著微生物群落的多樣性，便于生物膜后續(xù)產(chǎn)物的有效處理[1]。但在生物膜污水處理工藝運(yùn)行過程中，由于現(xiàn)階段仍缺乏有效的膜處理技術(shù)，且周邊環(huán)境溫度不穩(wěn)定、生物膜制造工藝不完善等問題也導(dǎo)致了生物膜污染水體處理速率的變化。

2 膜生物反應(yīng)器污水處理工藝運(yùn)行現(xiàn)狀

2.1 膜生物反應(yīng)器生活污水處理

膜生物反應(yīng)器在生活污水處理中的應(yīng)用，主要為厭氧膜生物反應(yīng)器、好氧膜生物反應(yīng)器、缺氧膜生物反應(yīng)器，同時(shí)為了與生物脫氮除磷工藝相符，需在以往生物膜反應(yīng)器污水處理工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)更新優(yōu)化，如分流式膜生物反應(yīng)器、倒置膜生物反應(yīng)器、多級膜生物反應(yīng)器等，在膜生物反應(yīng)器污水處理工藝的具體更新優(yōu)化操作中，可利用A/O池排布方式的更改或者給水分配方式更改、混合料回流線路更改等措施進(jìn)行。同時(shí)，由于生活污水中氮磷比普遍較低，可在膜生物反應(yīng)器污水處理工藝前期設(shè)計(jì)時(shí)對內(nèi)源碳應(yīng)用進(jìn)行合理控制，便于碳源的合理應(yīng)用及反硝化效率的提升。同時(shí)針對污染物質(zhì)存在時(shí)間較長導(dǎo)致的生物除磷效果不佳等問題，可在膜生物反應(yīng)器污水處理工藝運(yùn)行的基礎(chǔ)上進(jìn)行化學(xué)除磷方式的應(yīng)用，主要通過物化方式的應(yīng)用降低污染物質(zhì)內(nèi)部可生化性質(zhì)，便于反滲透、生物濾池等后續(xù)污水處理工藝的正常運(yùn)行，常用的化學(xué)除磷物質(zhì)主要為臭氧。而對于糞便等生活污水，以往常用的膜生物反應(yīng)器污水處理措施主要為反硝化法[2]，而由于反硝化法具有固液分離不穩(wěn)、濃度過高等特點(diǎn)，現(xiàn)階段利用超濾膜過濾的方式代替了反硝化技術(shù)，超濾膜過濾的方式主要為接收模塊、高效脫氮生物反應(yīng)設(shè)備、深度處理消毒模塊等幾個(gè)部分，基本脫氮生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)可依照以往反硝化設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)，控制整體設(shè)備運(yùn)行率在1.2m/d，最后采用NaClO進(jìn)行生物膜清洗措施。

2.2 膜生物反應(yīng)器工業(yè)廢水處理

膜生物反應(yīng)器在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用主要包括電力制造、印刷行業(yè)、化工行業(yè)、食品加工等行業(yè)。膜生物反應(yīng)器污水處理工藝主要由膜生物反應(yīng)器單元及其配套處理裝置組合而成，在實(shí)際運(yùn)行中膜生物反應(yīng)器通過生物降解、膜截留等性能的綜合應(yīng)用促使污染物濃度及純凈度符合預(yù)期要求。其中生物降解主要通過生物膜的合理應(yīng)用實(shí)現(xiàn)油脂、顆粒物、毒性物質(zhì)等污染物濃度的下降，同時(shí)通過適當(dāng)污染物酸堿度調(diào)節(jié)技術(shù)促使生物膜處理后產(chǎn)物可生化性指標(biāo)符合規(guī)定；而生物膜截留主要依據(jù)最終出水需求采取進(jìn)一步的氧化處理措施，如反滲透、納濾、曝氣生物濾池等工藝，促使生物膜反應(yīng)器中的污染物、無機(jī)鹽等物質(zhì)含量得到有效的控制[3]。

2.3 膜生物反應(yīng)器污水處理工藝能耗現(xiàn)狀

自20世紀(jì)90年代開始，膜生物反應(yīng)器污水處理工藝在污水處理方面得到了有效的應(yīng)用，在實(shí)際運(yùn)行之初主要用于污水懸浮物質(zhì)及氮、細(xì)菌的去除工作。其進(jìn)水及出水BOD分別為160mg/L、4mg/L，最大處理量為每天1900.0m3，在最終膜處理過程中采用了ZaClO作為膜表面清洗試劑。在膜生物反應(yīng)器污水處理工藝后續(xù)發(fā)展過程中，其污泥產(chǎn)量及運(yùn)行管理效率得到了進(jìn)一步的提升，現(xiàn)階段膜生物反應(yīng)器污水處理工程主要包括管網(wǎng)、非工程投資、廠區(qū)工程等相關(guān)方面，如廠區(qū)管道、膜系統(tǒng)、辦公設(shè)備等，而在膜生物反應(yīng)器污水處理工藝運(yùn)行過程中，工資、設(shè)備管理、污泥處理、藥劑使用、能量損耗為主要成本損耗方面。在膜材料應(yīng)用效率提升、膜材料成本資金損耗下降的綜合作用下，膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)的運(yùn)行成本有望進(jìn)一步下降，在不考慮膜折舊成本的基礎(chǔ)上，膜生物反應(yīng)器污水處理工藝主要損耗成本主要為能量損耗，如在污水提升、曝氣、混合液攪拌、泥渣轉(zhuǎn)移等方面的電力能量損耗等。

3 膜生物反應(yīng)器污水處理工藝發(fā)展趨勢

膜生物反應(yīng)器污水處理工藝在實(shí)際運(yùn)用中，主要受地方政策、市場需求、環(huán)境壓力等幾個(gè)方面的影響，而現(xiàn)階段我國水資源污染嚴(yán)重、水資源缺乏已成為整體社會經(jīng)濟(jì)增長的主要限制因素。在高效水處理技術(shù)及水資源開發(fā)工作的進(jìn)程中，我國相關(guān)政府部門對污水再生工藝提出了進(jìn)一步的要求，這種情況下處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好的膜生物反應(yīng)器污水處理工藝就獲得了極大的發(fā)展空間。同時(shí)在《中華人民共和國水法》中對膜生物反應(yīng)器污水處理工藝等相關(guān)污水處理技術(shù)的處理效率提出了嚴(yán)格的要求，隨著再生水資源重復(fù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，社會各界對污水處理工藝的關(guān)注力度不斷增加，繼而為膜生物反應(yīng)器污水處理工藝應(yīng)用范圍的進(jìn)一步拓展提供了依據(jù)。此外在聚酰胺、聚丙酰胺膜等生物反應(yīng)器膜材料的基礎(chǔ)上，目前又出現(xiàn)了耐高壓高溫能力更強(qiáng)的無機(jī)膜材料，如陶瓷平板膜系統(tǒng)等，而在膜材料的發(fā)展過程中，膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)可得到進(jìn)一步的提升。

4 總結(jié)

綜上所述，在我國水資源缺乏及水污染嚴(yán)重等因素的大背景下，膜生物反應(yīng)器污水處理工藝得到了大規(guī)模的應(yīng)用[4]?；谀ど锓磻?yīng)器運(yùn)行特點(diǎn)，在膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)應(yīng)用過程中，可根據(jù)污水具體的水質(zhì)類型采取適當(dāng)?shù)哪ど锓磻?yīng)器配套設(shè)施配置，以便于膜生物反應(yīng)器污水處理工藝處理效率及出水水質(zhì)達(dá)到同步的提升，進(jìn)而為膜生物反應(yīng)器污水處理工藝的進(jìn)一步發(fā)展提供保障。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-04-08

作者簡介：李艷松（1981-），男，碩士，中級工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程。