■ 吕杰
(广东省惠州大亚湾清源环保有限公司广东惠州516082)
浅析膜生物反应器(MBR)技术关键及应用
■吕杰
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随着我国经济的发展,环境保护在我国经济发展中占据的地位越来越高,而新兴的膜生物反应器则是一种通过生物降解功能和膜的结合而形成的一种能够对污水进行高效处理的新兴工艺。通过该技术,能够为我国的发展提供更多的清洁水资源,且大大减少了工业废弃物的排放,保护了我国的环境。为了能够更好的对MBR技术有一个全面的了解,本文对当前的MBR技术的原理和其中的关键技术进行了简单的介绍,并对其应用进行了有效的分析。
膜生物反应器关键技术应用
随着我国人口的快速增长,我国的城市污水越来越多,为了能够更好的满足我国发展的需要,新型的污水处理技术越来越重要。而膜生物反应器的发明则很好的解决了这一问题,其通过先进的污水处理技术对城市污水进行处理,为人们的生活提供了更多的洁净水源。另外,该技术的应用成本较低,占地较小,是当前最具有发展前景的污水处理技术。
1.1MBR的技术原理
对于MBR技术来说,其最主要的工艺是膜分离组件和生物反应器,通过这两者的组合,能够对污水池的二次沉淀进行有效的固液分离,从而提高污水的处理效率。另外,在进行污水处理的过程中,膜功能能够将所有的污水生物截留在膜外面,从而保证污水中的固氮菌和硝化菌的生长,这对污泥中的硝化生物反映提供了充足的活性。在早期的MBR工艺中,膜组件和生物反应器是相互分离的,且在生物的反应器中还存在一定数量的HRT,混合液通过一些水泵进入到膜处理组件中,而其他的物质则继续微生物的生殖提供营养供应。为了能够保证该工艺的持续进行,需要加大混合液的流动速度,将膜上的污染物进行消除,这种工艺存在着较大的成本浪费。而在近些年新兴的MBR技术中,采用了工艺泵的负压技术,能够省去混合液的循环系统这一环节,这对污水处理来说大大降低了成本。
1.2膜选择的技术关键
对于MBR技术来说,膜具有非常重要的作用,因此,在选择膜时需要考虑到成本和膜本身的功能。对于传统的无机膜来说,其成本远远高于了污水处理的效益,因此,一般的MBR技术采用的是一种高分子化合物膜,这种膜通过对材料进行改性或者表面改性,提高了膜的热稳定性和化学稳定性。另一个影响膜选择的则是微生物的大小和数量,由于微生物生长过程中会吸附一定数量的污染物,导致微生物的体积发生一定程度的改变,这对膜的选择都有一定程度的影响。
2.1处理生活污水
在我国的污水处理发展中,MBR技术最早应用在城市生活污水,尤其不需要二次沉池,因此大大节省了占地空间,且在使用的过程中能够很好的设置在各种生活环境中,对人们的正常生活影响很小。其中比较著名的有北京为奥运会建设而采用的MBR技术,其通过MBR技术对污水进行有效的处理,然后用这些洁净水位奥运会提供充足的景观用水,这既节省了景观的用水成本,同时也为奥运会的绿色发展做出了巨大的贡献。随着MBR技术的应用,其开发也在不断进行,像在2002年,罗虹通过粉末活性炭的添加大大提高了MBR技术中的膜生物反映,通过后期的分析可以发现,通过该技术能够大大提高污水处理的效果,且污水处理后的洁净度更高等。
2.2工业污水处理中的应用
对于工业污水处理来说,这一直是我国发展的一个重要限制,传统的工业污水成本较高,各个工厂为了能够提高自身的效益,想尽各种办法来偷偷排放污水,这对我国的环境也造成了严重的危害。为了能够更好的促进我国的工业污水处理发展,我国的多所高校针对膜生物反应器进行研究,然后根据不同的工业生产提供了多种膜组件,其能够对工业污水进行针对性的处理,降低了工业污水处理的成本。像在2009年李静梅等人研究的印染污水处理技术,其通过大量的实验得到了最佳的MBR工艺技术,通过该工艺处理后的工业污水能够达到我国规定的生活用水标准。还有就是对焦化废水的处理,由于煤气中还有较多的酚类和氟离子等有害物质,传统的处理方法很难将这些有机污染物去除,而在MBR工艺和电解法的结合下,这些有机物能够被电解成容易去除的无机物,然后通过MBR工艺对污染水中的SS等物质进行清除,同传统的处理方法相比,其效率大约提高了30%左右。此外,还有肉类加工的废水,季民等人通过厌氧复合床生物膜反应器能够对各种肉类的加工废水进行有效的处理,将COD的去处率提高到90%以上,且通过大量的实践证明其具有较好的稳定性。
2.3生活垃圾渗滤液的处理
在当前的生活垃圾处理中,卫生填埋是最好的处理工艺,但由于在这一过程中会产生较多的渗滤液,会对环境造成严重的污染。在这些渗滤液中,包含大量的COD和重金属离子等污染物,对人们的正常生活会造成严重的影响。为了能够更好的对生活垃圾进行处理,我国逐渐将MBR技术应用在生活垃圾渗滤液的处理中,且其工艺得到了有效的提高,大大增加了TN的去除率。比较有名的是季民发现的UASB-MBR的串联工艺,其在处理垃圾渗滤液时能够提高污水处理后的洁净度,保证处理后的水资源能够直接应用在日常用水中。但由于渗滤液成分存在较大的差别,在选择膜组件时需要选择对应的工艺组合,这样才能保证污水处理的效果。
随着我国水资源的逐渐紧张,污水处理技术越来越重要,通过污水处理技术能够将各种污水进行回收利用,保证了我国发展过程中对水资源的需求。但MBR技术在当前还存在着很多的不足,需要相关部门加强研究,提高MBR技术的应用能力,为我国的发展提供充足的清洁水资源。
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F[文献码]B
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