试析污水处理采用膜生物反应器技术进行工业污水处理

论文导读：
摘 要：科技的不断发展使我国工业发展水平日益提升，随之而来的污染也开始影响着人们的日常生活。随着环保意识与健康意识的不断增强，人们开始着重研究水污染的治理问题。常规水处理的工艺对工业污水很难达到完全净化的效果，而膜生物反应器处理技术就能实现。本文基于工业水污染的现状，阐述了膜生物反应器技术的发展历程，分析了其技术原理与工业污水的处理方案，旨在帮助人们更好的处理工业污水，还地球一个健康环境。
关键词：膜生物反应器 工业污水 治理
1672-3791（2013）06（b）-0134-02
膜生物反应器简称MBR（Membrane Bioreactor），是一种以膜分离技术结合生物处理技术产生的新型污水处理系统。这种系统摒弃了传统的生物处理技术，利用膜组件在生物反应器中保持高浓度的活性污泥，增加有机负荷，从而利用保持低污泥负荷来保持污泥量。MBR技术早在20世纪60年代就有所应用，我国在20世纪90年代引进。目前，MBR技术已经被广泛应用于我国污水、尤其是工业污水处理上，这种技术对于石油化工废水、生活污水以及难降解、浓度高的工业废水处理有着至关重要的作用。
1 MBR技术的工作原理
传统污水处理中，多使用二沉池方式进行固液分离，MBR生物处理技术取代了二沉池，克服传统处理过程中污泥易膨胀、水质不稳定的不足，进行高效的固液分离。
接下来，笔者将简要介绍MBR的工作流程：首先，污水经过除砂处理与一级过滤后，进入到厌氧区，这个流程提升了污水的可生化性，并且让活性污泥增加了与污水的接触时间，提高降解力度；接下来污水回流入缺氧区，在缺氧区内，大分子有机物将被分解为小分子有机物，便于生化；随后污水流入好氧区，干物在这里被降解，同时完成硝化生物反应；接着污水回流至厌氧区进行反消化反应，这是的污水会脱氮；接下来，膜组件就能将这些经过处理的混合液进行泥水分离。泥水分离分为两种情况，能够通过膜组件的被定义为清水，会流入清水池，而不能通过的污水会流入生物选择池。
组成膜组件的中空纤维膜的孔径极小，可以将曝气池中的游离细菌与细菌胶团保留在膜内不流入清水池，有效实现泥水分离。同时在净化的过程中能够去除各种藻类、悬浮颗粒、COD、细菌以及有机物，保障了水质的优良。
2 MBR技术的优点

2.1 处理后水质好

经过MBR处理过后的水，COD含量在50 mg/L以下，BOD含量在5 mg/L以下，水的浊度可达到0.1NTU以下，可以直接作为再生水来使用，有效减少了污水的排放，提高了水资源的利用率。

2.2 抗冲击能力强

MBR技术的微生物量能够保持在一个很高的程度，MLSS浓度能够达到8000～20000 mg/L，由于这种高浓度，膜生物技术的负荷率远远高于传统技术，高密度使得抗冲击能力也很强。

2.3 占地面积小

之前提到，膜生物技术的中空纤维膜的孔径极小，能够有效截留游离细菌与细菌胶团，更有效的进行泥水分离。由于这种模式已经能够泥水分离，故传统占地面积较大的二沉池可以省略掉，节省了土地使用面积。

2.4 排污效果强

由于容积负荷率较高，污水在最后一步之前已经能够得到有效除污，因此可以大量减少后续的污水处理费用，减少了对环境的二次污染。

2.5 处理规模大

由于膜生物反应器技术的模块化特征较强，因此在生物构筑物内，提高污泥浓度与增加模组数量这些手段能够轻易实现扩容效果，十分便捷的加强污水处理能力。

2.6 自动化程度高

膜生物反应器处理技术比较容易实现自动化的控制方式，主要是由于其主处理的单元较少。若是配合使用在线仪表以及必要数据库及软件程序，便可实现对MBR的智能化控制了。

2.7 控制运行灵活

膜生物的高密度高截留功效能够将微生物完全截留下来，保存在生物反应器之中，这时膜生物反应器的水力停留时间与污泥泥龄是完全分离的，从而让控制运行更加的稳定、灵活。
3 MBR在工业污水中的处理方案

3.1 对污水的机械性预处理

任何污水的处理都离不开将大型污物分离开来这一步骤，对于膜生物反应器来讲，将污水中较大固体杂物取出对机械性预警的要求很高。超滤膜分为不同类型，对处理的要求也不尽相同。相对于板式过滤器来说，内部中空纤维处理器对于毛发类物质较为敏感，这要求对污水进行很仔细的过滤，其过滤的筛网空隙要求达到1 mm以内，才能让毛发物质在膜内生成辩物质；而对于板式膜来说，筛网空隙通常在1～3 mm之间，不需要用到非常精细的处理。

3.2 对污水进行化学处理

在工业污水的处理上，污水中的油脂会在生化处理之前被去除。若油脂已经是乳化液形式，则会添加一些化学药剂来提高气浮装置的去污效率。通过去除污水中含有的大量油脂，能够有效降低后续程序的生化处理负荷。从构筑物角度来看，化学处理有以下几点好处。
（1）通过用化学药剂去除了难以分解的油脂，降低了污水的污染浓度，减少了生化曝气池的体积以及曝气装置的使用量，在设备购买上也可以降低曝气鼓风机的规格。
（2）化学药品能够快速分解油脂，加快气浮装置的使用效率，在一定程度上减少设备的费用投资。同时由于设备运行时间减少，也能够降低曝气处理的操作费用。
　源于：党校毕业论文www.7ctime.com
　（3）在生化曝气池内，膜过滤装置与曝气搅拌装置由于不需要再进行油脂处理，其性能也受到了一定保护。
然而，化学处理也有一些缺陷：化学药剂的投放若是遇到大面积油脂需加大剂量；气浮装置有时需要单独机房来进行存放；保养工作量相应增加。通过分析化学处理的优缺点，在现实处理中必须考虑项目的具体情况，分析方案的经济性与可行性，综合考虑，看看消费哪些操作物质能够既有效有经济的达到处理目的。

3.3 膜生物反应器

膜生物反应器由两部分组成：一是通过活性污泥降解有害污染物质；二是采用超膜组件达到固液分离。为了给活性污泥絮凝块提供充足的氧气，必须在曝气池下面安装多个曝气装置，来保证细泡的均匀分布。
膜组件通常是直接安放在曝气池中，也可单独安装在分隔的过滤箱内。一般情况下，若是膜组件被安放在生化曝气池中，池顶需要配置天车来吊出需保养的膜装置。真空旋转模装置属于板式的膜处理，板式膜摘自：本科毕业论文致谢www.7ctime.com
的环形部分安装在旋转中轴上面，通过驱动电机缓慢转动来达到工作的目的。
在装置转动工作期间，水渠通过超滤膜来吸收渗滤液，渗滤液被抽取后将会收集在特定的集液管内，通过轴承离开装置。由于负压状态下的抽吸会在反应膜表面形成累积层，因此必须定期采用冲刷方式进行清理。由于膜板是转动工作，可以将冲洗棒置于膜板的二分之一处进行冲洗，这样既能有效冲洗到全部位置，又能大量减少冲洗空气量。

3.4 剩余污泥处理

无论论文导读：
何种污水处理方式，最后都会剩下污泥，必须进行后处理。膜生物反应器技术在设计之前就应充分考虑对污泥的处理方式与处置方式，就我国目前污水处理大环境而言，一般采取以下两种途径。
（1）采用机械脱水与机械浓缩，在污水处理厂内将剩余的污泥进行脱水浓缩处理。将处理之后的污泥发酵后填埋处理或是用于农业肥料。但是在多数处理厂内，只是将污泥脱水压缩，并没有进行后续填埋工作，只处理、不处置的工作态度需要及时纠正。
（2）少部分污水处理厂内装有整套的处理装置。污泥在高度浓缩之后进行厌氧式的发酵，并通过沼气池来产电。在产电过程中，废热可以用于热干化脱水污泥，是一套循环的处理系统。这种处理系统虽然能够有效解决污泥的处理与处置，但过程过于复杂，所需要的资金投入量也比较大，因此只用于大型污水处理厂。
4 结语
随着人们生态意识的增强，膜生物反应器技术已经成功应用于多个污水处理领域。相较于传统污水处理技术，MBR最明显的优势就在于处理能力强、占地面积小、处理后的污水可二次回收利用。
膜生物处理只是整套工业污水处理中的一个流程、环节，对于整套工业污水处理系统来说，除了气浮装置与机械过滤装置进行预处理外，污泥的后续处理与处置也是工业污水处理的内容之一。只有全盘考虑、精密规划设计，充分利用膜生反应器技术，才能达到污水处理的有效性，从而达到保护环境的目的。
参考文献
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