膜生物反應器污水處理工藝在我國的運用現狀探討
摘要:膜生物反應器主要是通過(guò)膜分離技術(shù)、生物處理技術(shù)進(jìn)行有機結合的一種新型污水處理工藝,膜生物反應器污水處理技術(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。本文根據現階段膜生物反應器污水處理工藝工程建設情況,并結合市場(chǎng)、環(huán)境等相關(guān)因素,對膜生物反應器污水處理工藝在我國的發(fā)展趨勢進(jìn)行了深入探討。
在膜生物反應器污水處理技術(shù)發(fā)展過(guò)程中,主要有萃取生物反應器、固液分離型生物反應器、曝氣膜生物反應器等幾種類(lèi)型?,F階段應用范圍較廣的是固液分離型膜生物反應器,但隨著(zhù)材料科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,對固液分離型膜生物反應器應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,對膜生物反應器污水處理工藝進(jìn)行綜合分析非常必要。
1 膜生物反應器污水處理工藝運行特點(diǎn)
膜生物反應器污水處理工藝在實(shí)際運行中可通過(guò)生物反應器內部相關(guān)填料的添加、顆粒污泥形成、微生物附著(zhù)、微生物生長(cháng)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污染物,從而達到有效的廢水分離效果。在實(shí)際運行過(guò)程中,膜生物反應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(guò)膜分離截留作用及適當填料的添加,可為硝化菌生長(cháng)營(yíng)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(zhù)微生物群落的多樣性,便于生物膜后續產(chǎn)物的有效處理 [1] 。但在生物膜污水處理工藝運行過(guò)程中,由于現階段仍缺乏有效的膜處理技術(shù),且周邊環(huán)境溫度不穩定、生物膜制造工藝不完善等問(wèn)題也導致了生物膜污染水體處理速率的變化。
2 膜生物反應器污水處理工藝運行現狀
2.1 膜生物反應器生活污水處理
膜生物反應器在生活污水處理中的應用,主要為厭氧膜生物反應器、好氧膜生物反應器、缺氧膜生物反應器,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器污水處理工藝的基礎上進(jìn)行適當更新優(yōu)化,如分流式膜生物反應器、倒置膜生物反應器、多級膜生物反應器等,在膜生物反應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(xiàn)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,可在膜生物反應器污水處理工藝前期設計時(shí)對內源碳應用進(jìn)行合理控制,便于碳源的合理應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(cháng)導致的生物除磷效果不佳等問(wèn)題,可在膜生物反應器污水處理工藝運行的基礎上進(jìn)行化學(xué)除磷方式的應用,主要通過(guò)物化方式的應用降低污染物質(zhì)內部可生化性質(zhì),便于反滲透、生物濾池等后續污水處理工藝的正常運行,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、濃度過(guò)高等特點(diǎn),現階段利用超濾膜過(guò)濾的方式代替了反硝化技術(shù),超濾膜過(guò)濾的方式主要為接收模塊、高效脫氮生物反應設備、深度處理消毒模塊等幾個(gè)部分,基本脫氮生物反應器設計運行參數可依照以往反硝化設施進(jìn)行設計,控制整體設備運行率在 1.2m/d ,最后采用 NaClO 進(jìn)行生物膜清洗措施。
2.2 膜生物反應器工業(yè)廢水處理
膜生物反應器在工業(yè)廢水處理中的應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)。膜生物反應器污水處理工藝主要由膜生物反應器單元及其配套處理裝置組合而成,在實(shí)際運行中膜生物反應器通過(guò)生物降解、膜截留等性能的綜合應用促使污染物濃度及純凈度符合預期要求。其中生物降解主要通過(guò)生物膜的合理應用實(shí)現油脂、顆粒物、毒性物質(zhì)等污染物濃度的下降,同時(shí)通過(guò)適當污染物酸堿度調節技術(shù)促使生物膜處理后產(chǎn)物可生化性指標符合規定;而生物膜截留主要依據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,促使生物膜反應器中的污染物、無(wú)機鹽等物質(zhì)含量得到有效的控制 [3] 。
2.3 膜生物反應器污水處理工藝能耗現狀
自 20 世紀 90 年代開(kāi)始,膜生物反應器污水處理工藝在污水處理方面得到了有效的應用,在實(shí)際運行之初主要用于污水懸浮物質(zhì)及氮、細菌的去除工作。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(guò)程中采用了 ZaClO 作為膜表面清洗試劑。在膜生物反應器污水處理工藝后續發(fā)展過(guò)程中,其污泥產(chǎn)量及運行管理效率得到了進(jìn)一步的提升,現階段膜生物反應器污水處理工程主要包括管網(wǎng)、非工程投資、廠(chǎng)區工程等相關(guān)方面,如廠(chǎng)區管道、膜系統、辦公設備等,而在膜生物反應器污水處理工藝運行過(guò)程中,工資、設備管理、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,膜生物反應器污水處理技術(shù)的運行成本有望進(jìn)一步下降,在不考慮膜折舊成本的基礎上,膜生物反應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、泥渣轉移等方面的電力能量損耗等。
3 膜生物反應器污水處理工藝發(fā)展趨勢
膜生物反應器污水處理工藝在實(shí)際運用中,主要受地方政策、市場(chǎng)需求、環(huán)境壓力等幾個(gè)方面的影響,而現階段我國水資源污染嚴重、水資源缺乏已成為整體社會(huì )經(jīng)濟增長(cháng)的主要限制因素。在高效水處理技術(shù)及水資源開(kāi)發(fā)工作的進(jìn)程中,我國相關(guān)政府部門(mén)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、運行穩定、出水水質(zhì)好的膜生物反應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格的要求,隨著(zhù)再生水資源重復應用標準的不斷完善,社會(huì )各界對污水處理工藝的關(guān)注力度不斷增加,繼而為膜生物反應器污水處理工藝應用范圍的進(jìn)一步拓展提供了依據。此外在聚酰胺、聚丙酰胺膜等生物反應器膜材料的基礎上,目前又出現了耐高壓高溫能力更強的無(wú)機膜材料,如陶瓷平板膜系統等,而在膜材料的發(fā)展過(guò)程中,膜生物反應器污水處理技術(shù)可得到進(jìn)一步的提升。
4 總結
綜上所述,在我國水資源缺乏及水污染嚴重等因素的大背景下,膜生物反應器污水處理工藝得到了大規模的應用 [4] ?;谀ど锓磻鬟\行特點(diǎn),在膜生物反應器污水處理技術(shù)應用過(guò)程中,可根據污水具體的水質(zhì)類(lèi)型采取適當的膜生物反應器配套設施配置,以便于膜生物反應器污水處理工藝處理效率及出水水質(zhì)達到同步的提升,進(jìn)而為膜生物反應器污水處理工藝的進(jìn)一步發(fā)展提供保障。
參考文獻
[1] 趙云霄 . 浸沒(méi)式一體化平板膜生物反應器在分散式生活污水處理中的應用 [J]. 低碳世界, 2017 ,( 2 ): 19-20.
[2] 陳剛,姚遠,王艾榮等 . 膜生物反應器與其他污水處理技術(shù)的集成工藝綜述 [J]. 凈水技術(shù), 2016 , 35 ( 3 ): 16-21.
[3] 張國宣,褚喜英,師媛媛等 . 膜生物反應器處理食品工業(yè)廢水的研究進(jìn)展 [J]. 河南化工, 2017 , 34 ( 3 ): 13-17.
[4] 孫磊 . 膜生物反應器及電絮凝 — 過(guò)濾技術(shù)在分散式生活污水處理中的應用研究 [D]. 北京:中國海洋大學(xué), 2009.
來(lái)源:《環(huán)境與發(fā)展》
聲明:素材來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )如有侵權聯(lián)系刪除。