环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用分析

赵伟伟（国电建投内蒙古能源有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017209）

随着我国经济的快速发展，我国的各项科学技术都取得了长远的突破与发展，环境问题成了人们首要关注的焦点。在环境工程中，膜生物反应技术渐渐取代了传统的污水处理技术。膜生物反应技术，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型污水处理技术，主要是用膜组件取代传统生物处理技术的末端二沉池，通过保持低污泥负荷减少余下的污泥量。这一技术具有设备占地面积小、处理效率高、运行管理简单、容易实现自动控制的优点，与传统的污水处理技术相比，膜生物反应技术更具有优势，大大提高了环境工程污水处理的效率。膜生物反应技术现在环境工程污水处理中被推广应用，获得了业内的一致认可。

1 关于膜生物反应技术的基本原理

膜生物反应技术，在污水处理领域中，又被称为MBR 技术，是一种融合了膜分离单元与生物处理单元的新型污水处理技术。膜生物反应技术以膜组件取代了传统生物处理技术末端二沉池，通过提高生物处理有机负荷来减少污水处理设备设施的占地面积，从而来降低剩下的污泥量。膜生物反应技术可以快速地进行固液分离，提高难降解有机物的降解效率，将微生物截留在生物反应器内，该系统操作管理十分简便。

2 关于膜生物反应技术在环境工程污水处理中的优势

膜生物反应技术融合了生物处理技术和膜分离技术这两种技术，运用该项技术对污水进行有效处理，膜生物反应技术在环境工程污水处理中的优势主要体现在以下几方面：

第一，分离效率显著提高。由于膜生物反应技术在处理污水时本身不需用到过滤单元及沉淀池，设施设备所占用的地面面积更小，没有污染沉降性的困扰。膜生物反应器系统中由于存在更高的MISS浓度，提高了系统的容积负荷，又因为系统的抗负荷能力很强，因此膜生物反应技术对有机废水的处理效率显著提高。

第二，膜生物反应技术活性污泥浓度较高。膜生物反应技术可以有效提高生物的反应能力，快速增加反应池中的MISS浓度，当MISS 浓度超过10000mg∕L 时，就可以对高浓度有机废水进行处理，水质整体得到提升，减少其中存在的悬浮物，降低污泥体积，进一步有效提高大分子降解率。

第三，污泥产率较低。膜生物反应器可以有效将污泥堵截在反应器的内部，在结构上实现不排泥的相关操作，有效实现污泥零排放。在实际的工作过程中，膜生物反应器内部含有较低的营养物质，微生物处在内源呼吸范围内，导致剩余的污泥总量减少，因此污泥产率较低。

第四，可以有效分离微生物与有机废水。膜生物反应器可以对微生物与有机废水进行有效分离，使有机废水仅在膜生物反应器内部进行流动，连接水槽与进水槽，使生物细菌在膜生物反应器外部区域流动，对有机废水与微生物进行有效分离，进一步确保能够达到先前预期的效果。

第五，有利于硝化细菌在膜生物反应器内的滞留生长。生物膜可以有效防止污水中硝化细菌的减少，可以使膜生物反应器中的硝化细菌在长时间内处于高浓度状态，使硝化效率得到有效提高。在选择生物膜时，要选取通透性高的生物膜，选取的生物膜需能够承受住高压环境对于微生物的影响，需确保在微生物反应过程能够提供充足的氧气浓度。

3 关于膜生物反应技术在环境工程污水处理中的劣势

膜生物反应技术具有效率高、成本低等优点，现膜生物反应技术已被应用于我国各行各业中，但膜生物反应技术在实际的应用过程中仍存在一定的应用问题。膜生物反应技术在环境工程污水处理中的劣势，主要体现在以下几个方面：

第一，吸附更多混合颗粒物及有害物质。与传统的技术相比，膜生物反应技术的生物膜会吸取污水中更多的混合颗粒物及有害物质，这是因为生物膜的组成部分中含有有机物，因此会吸附更多的混合颗粒物及有害物质。

第二，膜生物反应技术中生物膜的膜污染问题。与传统污水处理技术相比，膜生物反应技术在污水处理的过程中会更容易累积有害物质及分子结构较大的混合颗粒物，生物膜在长时间的使用之后，很容易会被这些混合颗粒物及有害物质所污染，造成严重堵塞，导致生物膜的通水量降低，影响其使用寿命。

4 关于膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用

膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用，具体可从以下三方面来进行概述：

第，采用EGSB-MBR组合技术。EGSB-MBR组合技术实际上是结合了EGSB 与MBR 这两种技术的优点来对环境工程中的污水进行有效处理，能有效提高污水处理的效率及其质量。在污水处理的过程中，EGSB 反应器能够去除污水中的化学需氧量，结合MBR技术，能够弥补EGSB技术本身所存在的不足，进一步提高污水处理的效率，确保污水处理的质量。

第一，采用动态内循环反应技术。动态反应器的生物膜是以价格较低的微网材料用为制作材料，成本低廉。内循环反应装置主要作用于活性污泥，在环境工程污水处理的过程中，通过过滤的方式来循环利用污水。同时，在处理污水时还应用了侧向曝气的方法，虽然该方式容易导致错流速度降低的现象。针对这一问题，技术人员对设计方案进行了有效调整，将原来的曝气装置改装为竖向流动，提高了错流速度，内部断流现象有所减缓。

第二，曝气生物滤池。曝气生物滤池，又称BAF，曝气生物滤池能有效去除SS、COD、BOD、硝化等有关物质，曝气生物滤池被广泛应用于膜生物反应技术中，有效提高了环境工程污水处理工作的效率，减少了污水污染物的数量，进一步提升了污水处理的质量，同时生物滤池也可一定程度上减轻经济成本。

5 关于膜生物反应技术的发展前景

膜生物反应技术在环境工程污水处理中有着其自身独特的优势，膜生物反应技术未来在处理难降解废水方面会取得进一步的突破。随着膜生物反应技术工艺的不断改进及膜组件价格的降低，未来在污水处理领域内，膜生物反应技术将不断会被应用。随生物膜制造技术、生物膜材料的不断发展，生物膜分离工艺研究的完善，膜生物反应技术在环境工程污水处理中的需求量将会持续增加。

近年来，我国膜生物反应技术的市场在不断扩大，工程数量及处理规模也在不断增加。未来，膜生物反应技术将被应用于更高浓度、难降解的有毒工业污水处理中，现有的污水处理厂将更新升级。未来几年内，膜生物反应技术将在垃圾填埋渗滤液、生活小区、宾馆、医院废水等行业内持续推广，不断被应用于无排水管网系统的地区，如旅游景区、度假村等。膜生物反应技术将是21世纪发展最为快速的技术之一，为人们的生活带去了许多便利，为我国的经济发展提供了一定支撑，尤其是对环境工程行业来说。

6 结语

综上所述，目前我国在环境工程领域内对污水处理的过程中，广泛应用到了膜生物反应技术，膜生物反应技术在污水处理中有着高效率、成本低的先天优势，对环境工程污水处理有着十分积极的作用。然而在实际的使用过程中，膜生物反应技术也存在着一些问题，例如生物膜普遍使用寿命不长、膜污染情况严重等，这些问题需要引起工作人员的重视。政府需加大投资力度及扶持度，及时更换陈旧破损的设施设备，增加基础设施的建设力度；污水处理的相关工作人员需不断学习，对膜生物反应技术加以完善，注重培养自身的技术水平。我国相关科研人员也应对膜生物反应技术不断进行研究，延长生物膜的使用寿命及期限，提高环境工程污水处理的实际水平，并符合我国的可持续发展战略。