环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用杨文娟

环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用杨文娟

杨文娟

山东清远环保工程有限公司山东滨州256500

摘要：在人类社会不断发展进程中，人们对环境工程污水处理重视程度不断提高，对环境工程污水处理技术也提出了更高的要求。而膜生物反应技术是重要的环境工程污水处理技术之一。本文以膜生物反应技术原理为入手点，阐述了膜生物反应技术在环境工程污水处理中应用优势。并结合具体环境工程污水处理案例，对膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用进行了简单的分析。

关键词：环境工程；污水处理；膜生物反应技术

前言

在环境工程污水处理过程中，膜生物反应技术具有突出的优势。其不仅可以保证环境工程污水处理后水质，而且可以提高环境工程污水处理效率，且整体占地面积较小。膜生物反应技术突出的优势促使其广泛应用于环境工程污水处理领域，据此，为充分发挥膜生物反应技术优势，对膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用进行深入分析具有非常重要的意义。

一、膜生物反应技术概述

膜生物反应技术又可称为MBR技术。其主要是利用高效分离的膜组件，促使生物组内生物单元、污水沉淀物紧密结合。随后经好氧曝气、生物处理操作，在泵动力驱动下促使污水经过滤膜抽出，最终达到污水净化再生利用的目的。

二、膜生物反应技术在环境工程污水处理中应用优势

1、去除效率高

由于膜生物反应技术中应用了MBR膜，可以有效提高膜生物反应系统固液分离能力。在提高膜生物反应系统出水效率的同时，也可以获得超出国际一级A标准的出水水质。

2、装置容积负荷大

膜生物反应技术独特的MBR平片膜应用形式，可以有效克服一般中空纤维膜应用弊端。进而提高装置容积负荷量，充分满足100t/d污水处理要求。

3、操作简单便捷

在膜生物反应技术应用过程中，可以根据预先设计工艺参数实现自动控制，整体操作较简单便捷[1]。

三、膜生物反应技术在环境工程污水处理中应用措施

1、环境工程污水处理项目概述

某污水处理工程位于居民小区内，进水口为该农场居民小区生活污水。该污水处理项目主要采用膜生物反应技术，利用MBR-100型膜生物反应器，膜孔径为0.1-0.3μm，外框架及骨架均由ABS（丙烯腈、丁二烯及苯乙烯三元共聚物）材料组成，膜材料为PVDF（聚偏氟乙烯）、PET（聚对苯二甲酸）。该型号膜生物反应器有效膜面积为1190mm*518mm*15mm，设计处理量为每天400-550m3，曝气量为12.0L/min?片。出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002一级A标准（出水浊度≤1HTU，出水悬浮物≤5.0mg/L）。整体工程占地面积为45.0m3，污水处理采用基于膜生物反应的处理技术，经处理后尾水采用缓释氯片消毒，而处理后污泥采用污泥干化池脱水后定期外运到规定区域。

2、膜生物反应技术流程选择及设计

该农场居民小区内产出生活污水具有含量较高的磷、氮、硫，CODcr（重铬酸盐指数）浓度在220mg/L以下，BOD5（消耗溶解氧量）在110mg/L左右，具有良好的可生化性质。针对该居民小区内生活污水特点，本次污水处理方案在MBR膜反应器应用的基础上，需要加入A/A/O工艺处理、氯气消毒模块，以便最大程度控制日常经济损耗。

图1某污水处理工程中膜生物反应技术应用流程

如图1所示，在该污水处理工程运行过程中，污水需经集污管道进入格栅网。在格栅网初步过滤毛发、垃圾杂物后流入集水调节池。在集水调节池将污水均质均量处理后，相关产物可在提升泵的推动下，进入厌氧池。通过缺氧、好氧状态下降解作业，污水中有机污染物可逐步降解，并进入MBR膜池。通过MBR膜池进一步降解、过滤，可实现泥水分离。最后将MBR膜池分离后污水利用氯片过滤，可保证出水后水质与排放标准相符。而经MBR分离后获得的污泥则需回流至生化池，定期清运处理。

3、膜生物反应系统单体设计及自动控制模块设计

在该污水处理工程中膜生物反应系统主要包括格栅集水池、一体化碳钢设备及氯片消毒池、自动控制系统三个模块[2]。

首先，在格栅集中池设计过程中，由于格栅集水池主要负责污水收集、污水预曝气、均匀水质水量等工作。因此，设计人员可设定格栅集中池尺寸在3.8m*2.9m*3.5m，设定有效水深及有效容积、停留时间分别为3.0m、26.0m3、8h。配套设施分别为一套6.0mm的人工格栅网、一台提升能力为0.80kW的潜水式提升泵、一套液位控制器、一套不锈钢材质的毛发过滤器。

其次，在一体化碳钢设备设计过程中，由于一体化碳钢设备主要承担污水中污染物吸附、分解氧化污染物、转化污染物等工作，因此，相关技术人员可设定一体化碳钢设备有效容积在45.0m3左右。同时设定其平面尺寸为5.9m*3.2m*3.2m，有效水深为3.2m，水力停留时间为9.4h。随后设置一体化碳钢设备内组合生物填料为φ155.0mm的生物填料。而在配套设备设计时，可选择额定流量为2.82m3/min的罗茨鼓风机、额定功率为1.2kW的反洗泵及工作通气量为1.8m3/h的微孔曝气系统、膜通量为15-22L/m2·hMBR膜组件。在上述配套设备设置完毕后，相关技术人员还需要设计一套氯片消毒装置或紫外线消毒器。

最后，为保证该污水处理工程中膜生物反应系统高效、自动运行，相关技术人员可以从污水处理工程内部低压配电、自动控制要求等方面出发，在现场水泵浮球液位计控制器运行的基础上，利用前期设置MBR膜控制箱，对提升泵、罗茨风机、回流泵、产水泵等构件进行自动检测控制，以保证膜生物反应系统应用效率。同时为保证整体膜生物反应系统安全运行，相关技术人员可以在污水处理工程内部设置一路380/220V，55Hz供电电源。结合三相五线制+单项三线制TN-S（接地保护装置）系统的安装，可以有效保证系统安全稳定性[3]。

4、膜生物反应技术在环境工程污水处理中应用要点

虽然在现阶段环境工程污水处理过程中膜生物反应技术展现了突出的优势，但是由于膜生物反应技术需要应用生物膜，生物膜缺乏有害元素辨识能力，在运行阶段极易将混合颗粒，或者有害元素吸附到内部，对整体污水处理程序造成严重的污染。因此，在膜生物反应系统运行过程中，相关技术人员应注意定期对膜组件进行清理。并依据生物膜组件使用期限，定期对其进行改进优化，以避免生物膜组件污染问题持续恶化，保证膜生物反应系统原有通水量。同时相关技术人员可以综合分析生物膜放置过程、污泥产生量、能源节约等因素，充分利用膜生物反应器突出的污泥沉降性能，选择合理的膜生物反应组件及规模、形式。如侧向曝气形式的动态膜生物处理形式、外筒曝气的竖向流动膜生物反应器等，保证膜生物反应系统错流速度与反应器内通流量一定。

总结：

综上所述，膜生物反应技术具有脱水效率高、系统容积大、操作简单便捷等优良特点，在原有污水处理厂及自来水厂升级改造、市政生活污水处理厂及自来水厂新建、高浓度有机废水及中水回用等方面具有突出的优势。因此，在环境工程污水处理时，相关技术人员可以根据具体项目要求，优先选择膜生物反应技术。结合膜组件标准及用户需求，设计合理的膜组件规模及构型，保证膜生物反应技术优势的充分发挥。

参考文献：

[1]关万里，韩文萍，刘小惠.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用分析[J].低碳世界，2016（28）：11-12.

[2]王丹丹，徐海峰.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用分析[J].科学技术创新，2016（36）：36-36.

[3]李珂，葛晶晶.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用[J].低碳世界，2016（6）：25-26.