■ 呂杰
(廣東省惠州大亞灣清源環保有限公司廣東惠州516082)
淺析膜生物反應器(MBR)技術關鍵及應用
■呂杰
(廣東省惠州大亞灣清源環保有限公司廣東惠州516082)
隨著我國經濟的發展,環境保護在我國經濟發展中占據的地位越來越高,而新興的膜生物反應器則是一種通過生物降解功能和膜的結合而形成的一種能夠對污水進行高效處理的新興工藝。通過該技術,能夠為我國的發展提供更多的清潔水資源,且大大減少了工業廢棄物的排放,保護了我國的環境。為了能夠更好的對MBR技術有一個全面的了解,本文對當前的MBR技術的原理和其中的關鍵技術進行了簡單的介紹,并對其應用進行了有效的分析。
膜生物反應器關鍵技術應用
隨著我國人口的快速增長,我國的城市污水越來越多,為了能夠更好的滿足我國發展的需要,新型的污水處理技術越來越重要。而膜生物反應器的發明則很好的解決了這一問題,其通過先進的污水處理技術對城市污水進行處理,為人們的生活提供了更多的潔凈水源。另外,該技術的應用成本較低,占地較小,是當前最具有發展前景的污水處理技術。
1.1MBR的技術原理
對于MBR技術來說,其最主要的工藝是膜分離組件和生物反應器,通過這兩者的組合,能夠對污水池的二次沉淀進行有效的固液分離,從而提高污水的處理效率。另外,在進行污水處理的過程中,膜功能能夠將所有的污水生物截留在膜外面,從而保證污水中的固氮菌和硝化菌的生長,這對污泥中的硝化生物反映提供了充足的活性。在早期的MBR工藝中,膜組件和生物反應器是相互分離的,且在生物的反應器中還存在一定數量的HRT,混合液通過一些水泵進入到膜處理組件中,而其他的物質則繼續微生物的生殖提供營養供應。為了能夠保證該工藝的持續進行,需要加大混合液的流動速度,將膜上的污染物進行消除,這種工藝存在著較大的成本浪費。而在近些年新興的MBR技術中,采用了工藝泵的負壓技術,能夠省去混合液的循環系統這一環節,這對污水處理來說大大降低了成本。
1.2膜選擇的技術關鍵
對于MBR技術來說,膜具有非常重要的作用,因此,在選擇膜時需要考慮到成本和膜本身的功能。對于傳統的無機膜來說,其成本遠遠高于了污水處理的效益,因此,一般的MBR技術采用的是一種高分子化合物膜,這種膜通過對材料進行改性或者表面改性,提高了膜的熱穩定性和化學穩定性。另一個影響膜選擇的則是微生物的大小和數量,由于微生物生長過程中會吸附一定數量的污染物,導致微生物的體積發生一定程度的改變,這對膜的選擇都有一定程度的影響。
2.1處理生活污水
在我國的污水處理發展中,MBR技術最早應用在城市生活污水,尤其不需要二次沉池,因此大大節省了占地空間,且在使用的過程中能夠很好的設置在各種生活環境中,對人們的正常生活影響很小。其中比較著名的有北京為奧運會建設而采用的MBR技術,其通過MBR技術對污水進行有效的處理,然后用這些潔凈水位奧運會提供充足的景觀用水,這既節省了景觀的用水成本,同時也為奧運會的綠色發展做出了巨大的貢獻。隨著MBR技術的應用,其開發也在不斷進行,像在2002年,羅虹通過粉末活性炭的添加大大提高了MBR技術中的膜生物反映,通過后期的分析可以發現,通過該技術能夠大大提高污水處理的效果,且污水處理后的潔凈度更高等。
2.2工業污水處理中的應用
對于工業污水處理來說,這一直是我國發展的一個重要限制,傳統的工業污水成本較高,各個工廠為了能夠提高自身的效益,想盡各種辦法來偷偷排放污水,這對我國的環境也造成了嚴重的危害。為了能夠更好的促進我國的工業污水處理發展,我國的多所高校針對膜生物反應器進行研究,然后根據不同的工業生產提供了多種膜組件,其能夠對工業污水進行針對性的處理,降低了工業污水處理的成本。像在2009年李靜梅等人研究的印染污水處理技術,其通過大量的實驗得到了最佳的MBR工藝技術,通過該工藝處理后的工業污水能夠達到我國規定的生活用水標準。還有就是對焦化廢水的處理,由于煤氣中還有較多的酚類和氟離子等有害物質,傳統的處理方法很難將這些有機污染物去除,而在MBR工藝和電解法的結合下,這些有機物能夠被電解成容易去除的無機物,然后通過MBR工藝對污染水中的SS等物質進行清除,同傳統的處理方法相比,其效率大約提高了30%左右。此外,還有肉類加工的廢水,季民等人通過厭氧復合床生物膜反應器能夠對各種肉類的加工廢水進行有效的處理,將COD的去處率提高到90%以上,且通過大量的實踐證明其具有較好的穩定性。
2.3生活垃圾滲濾液的處理
在當前的生活垃圾處理中,衛生填埋是最好的處理工藝,但由于在這一過程中會產生較多的滲濾液,會對環境造成嚴重的污染。在這些滲濾液中,包含大量的COD和重金屬離子等污染物,對人們的正常生活會造成嚴重的影響。為了能夠更好的對生活垃圾進行處理,我國逐漸將MBR技術應用在生活垃圾滲濾液的處理中,且其工藝得到了有效的提高,大大增加了TN的去除率。比較有名的是季民發現的UASB-MBR的串聯工藝,其在處理垃圾滲濾液時能夠提高污水處理后的潔凈度,保證處理后的水資源能夠直接應用在日常用水中。但由于滲濾液成分存在較大的差別,在選擇膜組件時需要選擇對應的工藝組合,這樣才能保證污水處理的效果。
隨著我國水資源的逐漸緊張,污水處理技術越來越重要,通過污水處理技術能夠將各種污水進行回收利用,保證了我國發展過程中對水資源的需求。但MBR技術在當前還存在著很多的不足,需要相關部門加強研究,提高MBR技術的應用能力,為我國的發展提供充足的清潔水資源。
[1]張穎,張鐵峰,王愛杰,王相晶.膜生物反應器(MBR)技術關鍵及應用[J].東北農業大學學報,2002,01:96-99.
[2]張偉.膜生物反應器(MBR)技術研究及其在國內應用現狀[J].北方環境, 2011,11:192-194.
[3]蒲文晶,劉云杰,鐘大輝,程家運.膜生物反應器(MBR)技術及其工程應用探討[J].化工科技,2014,04:81-84.
F[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-299-1